Elfen Lied se centra en Lucy, una Diclonius —una mutante humana nacida con pequeños cuernos y vectores telequinéticos invisibles— que escapa de una instalación de investigación secreta tras años de brutal cautiverio. Una lesión en la cabeza la deja dividida entre una asesina despiadada y una personalidad infantil, y cuando acaba en la vida de Kouta y de su prima Yuka, ellos la acogen y le ofrecen un refugio frágil, amenazado de inmediato por la violencia que ella arrastra consigo y por las fuerzas que siguen persiguiéndola.
Sustentada en el horror, la tragedia y el drama psicológico, Elfen Lied se desarrolla en torno a una población oculta de Diclonius y al miedo, los prejuicios y la explotación que las rodean. A medida que resurgen viejos recuerdos y se acercan secretos del pasado, la historia sigue arrastrando vidas corrientes al contacto con el dolor, la culpa y la venganza. La serie sigue el choque entre la compasión y la crueldad, y se pregunta qué queda de la humanidad cuando la empatía se pone a prueba en un ciclo de violencia que parece decidido a engullir a todos los implicados.