Dans un futur proche, d’anormales conditions météorologiques et la propagation d’un virus ont entraîné une baisse de la population humaine. L’intelligence artificielle a été conçue à l’origine pour aider et préserver ce qui restait de l’humanité. Dans ce sombre avenir, les riches et les puissants dominent le monde et vivent au-dessus des pauvres. Ces derniers souffrent dans les rues polluées par pluie toxique qui s’abat sur eux, causée par les activités frivoles des riches. Un homme de la zone supérieure, le Dr Kisaragi, prévoit d’améliorer le monde en créant un androïde dotée d’une intelligence artificielle avec les émotions d’un humain en prenant comme modèle sa fille décédée. L’androïde Kisaragi Hitomi voit alors le jour et descend dans les zones inférieures, coûtant la vie du Dr Kisaragi. À la surface, Cutie Honey, nom de code de Hitomi, se joint au journaliste Hayami Seiji et au leader de la résistance Uraki Kazuhito pour lutter contre les oppresseurs de ce monde, dirigés par la terrible et maléfique androïde Sister Jill