Le personnage principal est un cyborg de sexe féminin du nom de Motoko Kusanagi. Kusanagi fait partie d'une section d'élite anti-criminelle, la section 9. Cette section traque un cybercriminel connu sous le nom de « Marionnettiste » (Puppet Master). Ce cybercriminel prend le contrôle de l'esprit d'un humain par l'intermédiaire du Réseau Numérique mondial, descendant d'internet. Alors que l'enquête progresse, la section 9 finit par découvrir que le criminel n'est pas une personne physique mais une intelligence artificielle ayant acquis, pour la première fois au monde, une conscience. Le désir du Marionnettiste, qui a réussi à s'incarner dans un corps d'androïde, est de se reproduire. Il ne souhaite pas se dupliquer comme un simple virus (toujours identique et donc vulnérable) mais bien donner naissance à une nouvelle forme de vie et c'est pourquoi il sollicite Motoko Kusanagi pour fusionner leurs ghosts (l'équivalent de l'âme et de l'esprit) et ainsi créer un être nouveau et unique.