Elfen Lied nói về Lucy, một cô gái không giống như những người bình thường khác, tồn tại trong con người cô là sự đột biến gen với 2 cái sừng trên đầu ( gọi là diclonius ), sở hữu một sức mạnh vô hình. Cô trốn thoát khỏi một khu nghiên cứu trên một con đảo ven bờ biển Kamakura ở Kanagawa Prefecture trong Nhật Bản sau khi giết hại các nhân viên của khu nghiên cứu. Sau khi trốn thoát được một ngày, Lucy kiệt sức nằm trần truồng trên bãi biễn và ở đó cô tình cờ gặp gỡ cậu bé Kohta đang cùng e gái Yuka của mình dạo quanh bờ biển. Kohta và e gái Yuka đã quyết định đưa cô về chăm sóc tại ngay phòng trọ của mình và đặt tên mới cho cô là Nyu. Cả ba người dần dần quen thân với nhau và bắt đầu ổn định một cuộc sống mới. Từ khi Lucy (Nyu) về ở chung với 2 anh em Kohta và Yuka thì rắc rối luôn rình rập họ. Những nhóm người tại khu nghiên cứu, nơi từng giam giữ Lucy luôn tìm kiếm và thuê những mật vụ để truy lùng ra cô.