В центре сюжета аниме "Экс-Арм" - Акира Нацумэ, молодой человек, живущий в 2014 году и испытывающий страх перед высокими технологиями. Несмотря на свои опасения, Акира обладает удивительной способностью быстро диагностировать и решать проблемы с электронными устройствами. Он мечтает о личной жизни, вдохновляясь успехами своего старшего брата.
Судьба Акиры меняется после трагического инцидента, который приводит к его смерти. Однако шестнадцать лет спустя происходит невероятное перерождение: мозг Акиры интегрируют в искусственный интеллект космического корабля. Теперь он становится частью Экс-Арма - мощного оружия с продвинутым ИИ, управляемого девушкой-полицейским, которая занимается расследованием сложных дел.
Этот новый этап жизни Акиры открывает перед ним не только новые возможности, но и непростые моральные дилеммы. С помощью Экс-Арма он может влиять на мир, однако его новая сущность заставляет столкнуться с вопросами идентичности и цели существования. Взаимодействие с полицейским, который стал его новым "телом", приводит к возникновению сложных отношений и взаимозависимости между ними.