公安部的荒卷大辅怀疑某国代表涉嫌腐败与犯罪，在一次会面中展开突击搜查时，意外遇到了一名神秘的生化人。该生化人自称草薙素子，并向内务大臣提议建立一支特种部队。荒卷让草薙先去调查一件事，作为推动部队成立的第一步。

草薙及其小队被荒卷招募后，开始以"攻壳机动队"的名义展开行动。某次，外务大臣口译员的电子脑感染了病毒。荒卷察觉到流亡国内的马雷斯上校试图干扰一场秘密会谈。他命令草薙反向追踪黒客攻击，找出罪魁祸首。

草薙和德古沙驾驶攻壳车，经过一番激烈追逐，将嫌疑人缉拿归案。另一边，荒卷和巴特对马雷斯上校进行盯梢，恰逢有人前来拜访。他们怀疑此人便是受马雷斯指使，释放病毒的黒客傀儡师。

近来发生了一系列促销样品机器人攻击人类的事件。草薙的小队将同型号的机器人全部集中回收，发现它们具备一个共同特征。巴特和德古沙前往制造这些机器人的阪华精机，调查攻击事件背后的原因。

草薙和小队前往北端地区，监视一个叫寇尔克拉斯诺夫的战斗生化人。为了查明寇尔的目的，揭露佐川电子地下工厂扩张背后的腐败行为，草薙潜入佐川公司的办公室，巴特和其余队员则前往地下工厂。

草薙和男友毫无征兆地遭到袭击，之后被紧急送往医院。他们怀疑是与草薙有过恩怨的恐怖分子相马亨所为。草薙和德古沙离开医院，一路将追踪者引至一座废弃工厂，在那里与一个武装组织展开激战。

一个机器人从迈科机体公司逃出。公安九课将其收押后，却发现傀儡师就在其中。傀儡师向荒卷的小队宣告，自己是"在信息海洋中自发诞生的生命体"。它提出政治庇护请求，不久便被不明势力劫走。