Бато и Тогуса остаются в «9-м Отделе» спустя годы после исчезновения Мотоко Кусанаги. Их назначают на дело о серийных убийствах: прототипы гиноидов убивают людей, а затем самоуничтожаются. Один из них перед уничтожением успевает обратиться к Бато с просьбой о помощи.

Расследование ведёт Бато по следам производителя кукол, и постепенно становится ясно, что дело не ограничивается техническим сбоем. Гиноиды — не просто оружие, а часть более широкой схемы, в которой замешаны корпорации и вопросы о границах искусственного сознания. Параллельно Бато вспоминает Мотоко и её последние слова, что добавляет личный подтекст его действиям.

Производство фильма — за Production I.G, режиссёр Мамору Осии. Картина продолжает темы первого фильма, но смещает акцент на одиночество и природу желания в мире, где человеческое тело перестало быть обязательным условием существования.