Elfen Lied mostra uma evolução da humanidade, os Diclonius.
Os Diclonius se parecem muito com humanos normais, porém possuem
algumas diferenças: Possuem um par de pequenos chifres em suas
cabeças,sempre possuem cabelos e olhos avermelhados/rosados, conseguem
sentir a presença de outros de sua espécie e a principal diferença são
seus Vectors, que são como braços invisíveis que saem de suas
costas. Geralmente são dois pares e podem variar a área de alcance, e
usam esses "braços" em especial para matar e para se defender de tiros.
Por causa dessas característica especiais, os Diclonius sofrem grande
preconceito, por isso logo aprendem a ter um certo ódio por humanos e
começam a matar. Por isso, quando são identificados, são trancados em
um laboratório onde começam a fazer experiências com eles, aumentando
ainda mais seu ódio. Os Diclonius nascem de pessoas normais, mas cujo o
pai ou a mãe foi infectado com um dos vectors de outro Diclonius.

A história começa com a fuga de Lucy, uma Diclonius poderosa, de uma
ilha, um centro de pesquisas, fortemente protegido por gente armada,
com uma instalação científica enorme. Na tentativa de impedi-la, um
atirador acaba acertando seu capacete e a derruba no mar. Depois ela é
encontrada por Kouta e sua prima, Yuka, sem roupas, sem memória alguma,
com comportamento de uma criança pequena e a única coisa que conseguia
falar era Nyuu. Por ela só saber falar isso, eles acabam chamando-a de
Nyuu mesmo. Depois ela acaba indo morar com Kouta, numa antiga pensão
fechada, que ele havia alugado para morar enquanto estudava na
universidade. Enquanto isso, o pessoal que trabalha no laboratório está
desesperado atrás de Lucy, e enviam assassinos profissionais e outras
Diclonius atrás dela.