Em uma sociedade futurista, uma prostituta de 15 anos chamada Rune Balot é resgatada após ser quase morta. É realizado uma série de perguntas a seu subconscientemente para dar a ela a opção de continuar a viver devido a um decreto de emergência para preservar sua vida chamada Mardock Scramble 09. Transformada em um cyborg, é então dada a Balot a opção de acompanhar as investigações contra o homem que tentou matá-la. Ele faz parte da Corporação Octuber, uma poderosa corporação que realizade atividades ilegais.