Bercerita tentang dunia yang sedang berperang menghadapi invasi alien yang disebut dengan Mimics. Salah satu prajurit Jepang bernama Keiji Kiriya bertugas di garis depan perang, namun langsung mati. Tetapi segera setelah ia wafat ia kembali sadar di tempat dimana ia memulai hari kemarin. Keiji menyadari bahwa ia mengalami time loop dan kembali ke hari yang sama setiap kali ia mati. Sambil berlatih menghadapi Mimics dengan nyawa yang seakan tak terbatas itu, Keiji menyadari bahwa bukan hanya dia yang mengalami hal tersebut, tapi juga prajurit elit dari Amerika yang ditugaskan di tempat yang sama, Rita Vrataski, yang dijuluki Full Metal Bitch.