在首次墙外调查途中，懵懂无知的调查兵团成员遭遇了最为惨烈痛苦的一刻。而就在当时，艾伦•叶卡（三浦春马 饰）被吞噬后竟也异变成巨人，并以压倒性的攻势消灭了其他巨人。幸存者们回到城中，而艾伦则被政府抓住，命悬一线。关键时刻，一只铠甲巨人从天而降，抓走艾伦后迅速离开。当艾伦从昏迷中醒来，发现自己和敷岛（长谷川博己 饰）置身于一个封闭的房间里。敷岛淡定自若，向眼前的青年讲述了巨人诞生的可怕真相。与此同时，三笠•阿克曼（水原希子 饰）、阿明•阿诺德（本乡奏多 饰）等人经过讨论后也展开相应行动。与巨人的对抗进入了新的阶段…… 本片根据同名漫画改编。
100 年前，泰坦出现并消灭了大部分人类。为了阻止他们的前进，人类建造了一系列的围墙并继续和平生活。在现在的门前村，艾伦向他的朋友阿明和三笠表达了他想要离开外墙的界限，看看外面世界的愿望。在尝试接近城墙失败后，驻军队长苏达向他们解释说，军队正在组建一个侦察团去探索城墙外。然而，墙壁突然遭到泰坦巨人的攻击。城墙被破坏，泰坦进入村庄，吃人并在受伤时再生。当三笠试图营救一名婴儿时，她与艾伦失散，并被认为已被杀害。
两年后，艾伦和阿明与萨莎、吉恩等人一起加入了侦察兵团。这支队伍在宪兵司令库巴尔的带领下，前往外墙的一个城镇。随后，这群人遭到泰坦的袭击，但被敷岛队长和三笠所救，后者在两年前的袭击中幸存下来，现在是侦察兵的一员。三笠拒绝与艾伦说话，无缘无故地表现得像个陌生人。艾伦最终面对三笠，她向他透露，这次经历让她意识到世界是残酷的。在意识到三笠和式岛很可能在一起后，艾伦再次感到震惊。
当更多泰坦袭击他们时，库巴尔撤退，留下侦察兵自生自灭。刚刚失去爱人的莉尔牺牲了自己。吉恩试图说服艾伦逃跑，但艾伦选择反击，但在此过程中失去了双腿。艾伦设法将阿明从被吃掉的手中救出来，但他也付出了生命的代价。尽管被艾伦的死压垮了，三笠仍坚持战斗，直到燃料耗尽，并与吃掉艾伦的泰坦面对面。然而，一个泰坦从里面出现并开始与其他泰坦作战。相田和三笠意识到泰坦就是艾伦。在艾伦开始崩溃后，三笠将艾伦从泰坦外壳中救了出来