Texhnolyze to mroczne, psychologiczne anime osadzone w dystopijnym, podziemnym mieście Lux, gdzie życie toczy się w cieniu przestępczości, przemocy i technologicznej transformacji. Miasto jest zdominowane przez frakcje gangów, które rywalizują o kontrolę nad rzadką substancją zwaną rafia, niezbędną do produkcji texhnolyz, technologii pozwalającej ludziom na zastępowanie części ciała zaawansowanymi cybernetycznymi protezami. Rafii można dostać tylko w Lux, a jej produkcja i badania nad texhnolyzami są w rękach tajemniczej organizacji „Klasa” i ich wykonawczej armii – Organo, prowadzonej przez charyzmatycznego Keigo Oonishiego.
Równowaga w tym brutalnym świecie zostaje zachwiana, wraz z pojawieniem się tajemniczego Kazuho Yoshii, który swoją serią przestępstw wywołuje chaos wśród gangów, zmuszając je do brutalnej rywalizacji. W tym kryzysowym czasie pojawiają się dwie kluczowe postacie: Ichise, były bokser, który stracił ręce i nogi w wyniku działania Organo w wyniku czego został poddany procesowi texhnolyzacji wykonanej przez Eriko „Doc” Kamata; oraz Ran, młodej kwiaciarki, obdarzonej zdolnością przewidywania przyszłości.
W miarę jak miasto pogrąża się w coraz większym chaosie, Ichise i Ran stają się kluczowymi graczami w wielkim kryzysie, który zagraża istnieniu Lux. Texhnolyze to historia o technologii, tożsamości, władzy i desperacji, która ukazuje mroczne oblicze przyszłości, w której ludzie walczą o przetrwanie, a granice między człowiekiem a maszyną zaczynają się zacierać. To opowieść o upadku ludzkości, zderzeniu technologii z ludzkimi emocjami i ostatecznej walce o kontrolę nad przyszłością.