평범한 고등학생 이즈미 신이치는 어느 날 갑자기 지구에 나타난 정체불명의 생명체 '패러사이트(기생생물)'의 습격을 받는다. 간발의 차이로 뇌를 잠식당하는 것은 면하지만, 패러사이트는 신이치의 오른팔에 기생하여 동화되고 만다. 신이치의 오른손에 기생했기에 스스로를 '미기'라 이름 붙인 패러사이트와 인간 신이치의 기묘한 공생이 시작된다. 주변 사람들에게 사실을 털어놓지 못하고 홀로 고뇌하던 신이치였지만, 시간이 지나면서 신이치와 미기는 서로에게 우정과 비슷한 감정을 느끼기 시작한다. 하지만 신이치와 미기 앞에 다른 패러사이트들이 나타나기 시작하고, 이들은 연이어 인간을 살해하며 인간 역시 패러사이트를 죽이는 참혹한 상황으로 치닫는다. 신이치의 동급생 사토미에게도 위험이 닥친다. 그러던 중, 고등학교 교사로 위장한 채 나타난 타미야 료코를 비롯한 다른 패러사이트들 사이에서도 각자의 가치관과 존재 이유에 대한 고민이 생겨나기 시작한다. "우리는 왜 태어났는가?" 지구를 계속해서 파괴하는 인간들을 솎아내기 위해 태어났다고 주장하는 패러사이트들. 그리고 그런 패러사이트를 죽여서라도 살아남으려는 인간들. "과연 살아남아야 할 존재는 어느 쪽인가?" 그럼에도 불구하고, 신이치는 지구를, 그리고 사랑하는 사람들을 지켜야만 한다. 흔들리는 가치관 속에서, 신이치와 미기는 다른 패러사이트들과의 생존을 건 싸움에 몸을 던진다.