2036年日本东京因核电厂发生爆炸，全市受到严重的核辐射污染而遭到封锁，于此同时只有三名经过基因改造的女高中生成立了一支代号为「柯佩莉昂娃娃」的救援队伍，他们的体内天生具有辐射抗体，仅仅三人，她们以自己的眼睛去搜寻着生还者，这座曾经是繁荣首都的城市如今变成了死城，在救援过程中她们面临着危险的断垣残壁以及恐怖的变种生物，她们究竟如何突出重围呢？
“天使之卵”架构在一个充满阴影和灰暗色彩的超现实主义世界中，剧情的主角是两个没有提及名字的少年与少女。 少女随身带着一颗神秘的蛋，她花许多的时间在某个歌德式的死城里搜集各式瓶子与手工艺品。身上背着一把十字型武器的少年在某天也随着一种神秘的机械来到这个城镇。 同时，巨大腔棘鱼的身影在城镇上方出现，城市里的人也成群的活过来开始用长枪猎捕这些鱼群。 在少女如巨穴般的瓶子中，就像个庇护所一般，里面收藏着蒐藏品。少年等少女入睡后将那颗神秘的蛋打破。 少女表现得很生气并紧跟着已经离开的少年。最后少女沉入了溪谷中死去，她口中吐出来的气泡最后都化作了一颗颗的蛋。
松丸文彦（保村真 配音）是一个平凡的上班族，在工作上乏善可陈的他在感情上也吃了败仗。被女神放了鸽子，心灰意冷的文彦走在街上，一个红发少女的身影吸引了他的目光。少女名叫恩田赤（酒井香奈子 配音），是以成为奥黛丽赫本的声优为最终目标而努力的配音新人。赤的乐观和坚强鼓舞了文彦的士气，没想到，当晚，赤的家里居然发生了火灾。义不容辞的，文彦的住所成为了无依无靠的赤的庇护所。 成为声优的道路十分艰难，而文彦和赤相处的过程中又充满了诸多的误会。在解开这些误会的过程中，文彦和赤的心灵越靠越近，同时，赤在事业上也一步一个脚印的获得了进步，一切都看似开始向好的方向发展。
