EX-ARM se sitúa en un Tokio de un futuro cercano en el que las superarmas conocidas como EX-ARM se han convertido en el centro de una violenta pugna. En 2014, Akira Natsume, un estudiante de secundaria que odia las máquinas, es atropellado por un camión. Tras pasar 16 años en coma, despierta en 2030 y descubre que se encuentra dentro de la interfaz de una máquina. Mientras intenta adaptarse, la agente de policía Minami Uezono y su compañera androide Alma le revelan que su cerebro ha sido preservado dentro de una EX-ARM, un arma de destrucción masiva. Se lo explican durante una peligrosa operación en el puerto de Tokio, donde los tres quedan atrapados a bordo del barco de un contrabandista enemigo y se ven obligados a recurrir a su ingenio y a sus habilidades de combate para sobrevivir.
Al principio, Akira se muestra reacio a luchar, pero el recuerdo de las palabras de su hermano antes del accidente lo impulsa a actuar. Al tomar posesión del cuerpo de Alma, utiliza artes marciales contra sus atacantes y, cuando Alma lo conecta a uno de los puertos del barco, descubre el devastador potencial de su EX-ARM al infiltrarse en los sistemas de la embarcación y tomar el control de esta. Tras regresar sanos y salvos a tierra, Akira conoce al resto del Equipo de Prevención y Contramedidas contra las EX-ARM, una división policial dedicada a limitar los daños causados por las EX-ARM. Al presenciar las atrocidades cometidas por quienes buscan hacerse con estas armas, decide unirse a Minami, Alma y al equipo para detener el terror que desatan.