La Troisième Guerre mondiale (2099-2126) a ravagée une partie de la Terre, bien que l'arme nucléaire n'ait pas été employée. Les nations se reforment, tandis que des groupe épars d'humains survivent dans des villes en ruine.

L'histoire commence en 2127. Dunan Nuts et Briareos « Bri » Hecatonchires (devenu cyborg après un grave accident sur le front Nord Africain) sont deux ex-commandos de L.A. (Los Angeles) S.W.A.T qui ont décidés de s'installer dans une ville dévastée.

Des années auparavant, en l'an 2080, des scientifiques de la planète entière fondaient une cité artificielle dans l'océan Atlantique répondant au nom d'Olympus. Cette cité utopique était destinée à accueillir le fruit de leurs recherches : des humains génétiquement modifiés appelés Bioroïdes dont la première génération naît en 2083; c'est le projet Appleseed qui vise à promouvoir la paix dans le monde. Très rapidement, Olympus prospère sur tous les plans et entâme des actions de grande envergure pour fédérer les nations du globe, afin de mettre fin aux divers conflits. Dunan et Bri sont repérés par les services d'Olympus (dont ils ignorent tout) et sont amenés à la ville, où ils essaient de s'insérer socialement comme les autres rescapés de la guerre. Ils entrent dans la police, et sont promus dans la prestigieuse ES.W.A.T., une branche spéciale du S.W.A.T sous le contrôle directe d'Olympus et utilisant des véhicules du type unités mécanisées ou mecha (les Landmates) pour faire face notamment au terrorisme.

Mais tout ne va pas pas pour le mieux dans le meilleur des mondes. Certains humains se sentent oppressés par cette société hautement surveillée et veulent « libérer » leurs congénères par des actes de terrorisme. Par ailleurs, l'ordinateur gérant la cité (Gaïa), interrogé sur une manière de résoudre les tensions humains / bioroïdes, décide que ces derniers sont une « erreur dans l'équation » et prend les commandes des plateformes de combat chargées de protéger Olympuis contre toutes menaces.

Appleseed, le « pépin de pomme » (modifié génétiquement lui aussi, car il est sphérique), est à la fois le symbole de l'espoir, de la renaissance, mais aussi le grain de sable dans l'engrenage infernal.