« Pourquoi moi ? » fut la dernière pensée de Rune Balot, adolescente prostituée brûlée vive par un tueur en série… Ramenée à la vie grâce à une incroyable technologie, Rune se réveille totalement transformée en cyborg. Mise au point par le docteur Easter, cette technique de cybernétique, normalement interdite, a été autorisée par un amendement spécial : le “Mardock Scramble 09”. En échange de cette seconde chance, la jeune cyborg va devoir plonger dans les bas-fonds de Mardock City, une mégalopole où règnent la violence et le désespoir, à la recherche du psychopathe qui lui a ôté la vie…

En 1955, peu après la naissance de leur seul enfant, un couple de savants atomistes meurt dans des circonstances aussi inhabituelles que cruelles. Quarante ans plus tard, leur fils, Daivd Bell, souffre de la métamorphose de son organisme sous influence de radiations inscrites dans ses gênes. Plus grave encore : partout où il passe, des gens se consument dans des gerbes de flammes sans aucune explication...