Die Welt steht vor einem grundlegenden Wandel, als eines ruhigen Abends Parasiten auf ihr erscheinen, die sich des menschlichen Gehirns bemächtigen. Eines der Eier landet im Zimmer von dem Oberschüler Izumi Shinichi. Doch dieser leistet Widerstand und so kann der Parasit das Hirn nicht erreichen und niestet sich notgedrungen in seinem rechten Arm ein. Damit beginnt das ungewöhnliche Zusammenleben zwischen Izumi Shinichi und seinem Parasiten.
Im Zuge des unfreiwilligen Zusammenlebens nimmt Shinichis Parasit, der in seinem rechten (migi) Arm haust, den Namen "Migi" an. Shinichi wird klar, dass Parasiten hinter den Hackfleisch-Morden stecken müssen. Er fühlt sich mit diesem Wissen allein und auch ahnt er nicht, dass schon bald ein weiteres Treffen mit einem Parasiten bevorsteht...
Die Zahl der Opfer der Hackfleisch-Morde wächst weiter. Shinichi, der als einziger den wahren Hintergrund der Morde kennt, ist in heller Aufregung darüber. Erst recht, als Migi ihn über die Anwesenheit eines weiteren Parasiten in seiner Schule in Kenntnis setzt. Dort wird eine neue, schöne Lehrerin vorgestellt...
Nach As Amoklauf scheint Shinichis Leben wieder in gewohnter Bahn zu laufen, aber er ist schwer bedrückt. Seine Mutter Nobuko macht sich Sorgen um ihn, aber Shinichi weicht ihren besorgten Frage aus. Sein Vater Kazuyuki vermutet den Grund in einem Ereignis der Vergangenheit. Und mit Blick auf die Narbe an ihrer Hand, erinnert sich seine Mutter daran, was vorgefallen war, als Shinichi noch klein war ...
Verspätet auf dem Weg zur Schule trifft Shinichi auf Nagai, der gerade von einigen Schlägern bedrängt wird. Als er ihm zur Hilfe eilt, lernt er die Oberschülerin Kimishima Kana kennen. Bei der Versorgung seiner Wunden kommen sich Shinichi und Satomi näher, aber sein Leben nimmt eine weitere Wendung, als er einen Anruf von seinem Vater erhält.
Nachdem der Parasit, der seine Mutter befallen hat, Shinichis Herz durchbohrt, überlebt er nur durch Migis Anstrengungen. Nach langer Bewusstlosigkeit muss er entsetzt feststellen, dass nichts davon ein Traum war.
Statt wie vermutet den Mörder seiner Mutter gefunden zu haben, trifft Shinichi auf Uda Mamoru, ein Mann, der ein ähnliches Schicksal wie er teilt. Uda sympathisiert mit Shinichi und schlägt vor, sich zu verbünden. Die Zeit, seine Mutter zu rächen, ist nah.
Shinichis Leben hat sich wieder halbwegs normalisiert. Doch mit Migis Zellen, die seinen Körper durchfließen, haben sich seine physischen Fähigkeiten so weit verbessert, dass nicht einmal Mitsuo noch eine Bedrohung darstellt. Shinichi befürchtet, dass die Änderungen jedoch nicht nur physiologischer, sondern auch psychologischer Natur sind. Just in diesem taucht ein neuer Parasit an seiner Schule auf.
Yuko fühlt sich zu Shimada Hideo hingezogen, aber erkennt nach und nach, dass etwas mit seinem Gesicht nicht stimmt. Als Yuko seinem Geheimnis nach und nach auf die Spur kommt, erkennt sie die Verbindung zwischen ihm und der Ermittlung ihres Bruders bei der Polizei.,
Unfähig, rational zu handeln, geht Shimada Hideo als tollwütiges Biest auf einen Amoklauf und Satomis Klasse ist sein Ziel. Shinichi muss sich beeilen, um Satomi noch zu retten.
Kanas Gefühle für Shinichi wachsen, genauso wie dessen Sorge um Kanas Fähigkeit, und auch Satomi fragt sich, ob Shinichi sich nicht ziemlich verändert hat. Ansonsten könnte aber alles wieder auf normalen Bahnen laufen, wäre da nicht dieser neue Parasit, der die Gegend unsicher macht...
Kanas Fähigkeit nimmt weiter zu und Shinichi fürchtet, dass sie das noch in Gefahr bringen werde. Deshalb erzählt er ihr alles über sich und die Parasiten. Nur versteht das Kana etwas falsch...
Nach Kanas Tod kehrt erst mal wieder Ruhe ein. Nur wundern sich Shinichis Mitschüler, wie er so ruhig bleiben kann - und das fragt er sich auch selbst. Und wer ist dieser Mann, der ihm heimlich nachstellt?
Da der Privatdetektiv Kuramori Shinichis Geheimnis herausbekommt, versucht Shinichi diesen zur Rede zu stellen und bittet dafür Uda und dessen Parasit um Hilfe...
Trotz aller Zweifel fasst Kuramori Vertrauen zu Shinichi. Doch kurz darauf muss er beobachten, wie ein Parasit einen Menschen tötet.
Der neue Parasit scheint anders als die anderen zu sein: Er nennt sich Miki (drei) und ist recht redselig und verfügt über Gesichtsausdrücke. Da Migi schläft, ist Shinichi zur Flucht gezwungen...
Kusanos Gruppe sieht in Tamura eine Gefahr und will sie töten. Unterdessen sucht Kuramori Rache für seine Familie und entführt Tamuras Kind...
Shinichi und Migi kommen im Park an, wo sie Tamura finden, die ihr Kind im Arm hält. Während Shinichi versucht, seine Wut zu unterdrücken, stellt Tamura ihm viele Fragen über den Sinn der Existenz der Parasiten und darüber, was die Menschheit ihnen bedeutet.
Hirama, der Shinichi verdächtigt, eine Verbindung zu den Parasiten zu haben, arrangiert ein Treffen zwischen diesem und Uragami, einem Serienmörder mit der sonderbaren Fähigkeit, Parasiten identifizieren zu können. Shinichi wird schließlich vom Verdacht freigesprochen und kann zurück an seine Schule, doch kurz darauf taucht Hirama erneut auf. Eine Regierungsoperation, die die Parasiten auslöschen soll, beginnt...
Die gemeinsame Operation der Polizei und der Einsatztruppe mit dem Ziel, die Parasiten zu eliminieren, hat begonnen. Yamagishis Einheit verwendet ein spezielles Sensorsystem, um die Parasiten zu identifizieren. Inmitten des Chaos scheint der Sieg der Menschen garantiert, doch dann taucht ein Gegner auf, mit dem die Streitkräfte nicht gerechnet haben...
Der Angriffstrupp kann Hirokawa, den Anführer der Parasiten, eliminieren, doch als dann der ultimative Parasit auftaucht, wendet sich das Blatt. Ihre Unfähigkeit, Gotou auszuschalten, verängstigt Shinichi. Wer wird ihm den Mut geben, Gotou gegenüberzutreten?
Shinichi, dessen Überlebenswille durch Satomi neu entfacht wurde, beschließt, sich Gotou zu stellen. Mit Migis Unterstützung tritt er seinem Gegner in einem abgeschiedenen Wald gegenüber. Doch im entscheidenden Moment scheitern die beiden, Gotou zu besiegen, und Shinichi verliert Migi und muss flüchten.
Ohne die Hoffnung, zu überleben, entscheidet sich Shinichi für eine letzte, verzweifelte Aktion.
Gotou ist besiegt und in Shinichis Leben kehrt wieder Normalität ein. Obwohl er traurig ist, dass Migi nicht mehr bei ihm ist, will Shinichi in seinem Leben voranschreiten. Doch dann taucht eine letzte Bedrohung auf...