Історія розгортається у світі, контрольованому таємничими істотами, яких називають Му. Головний герой Аято Каміна відкриває в собі здатність керувати потужною мехою RahXephon, мандруючи реальністю, сповненою таємниць та ілюзій. Під керівництвом загадкової Рейки Місіми Аято розгадує правду про своє існування та природу Му. Фільм досліджує теми ідентичності, любові та наслідків маніпулювання реальністю. Аято бореться зі своєю долею, він повинен протистояти розмитим межам між пам'яттю та правдою, щоб врятувати себе і світ від екзистенціальної загрози, яку несе з собою "Му".