「個別の11人事件」後、草薙素子が公安9課を去って2年経った2034年。草薙が失踪したことにより組織の変革を余儀なくされた9課は、課員を大幅に増やし、捜査活動やその方針にも変化が見られる。そんな中、シアク共和国残党の特殊工作員によるテロ計画が判明。実質的リーダーとなったトグサ率いる9課は捜査を開始。ところが当の工作員達が次々と謎の自殺を遂げる。新浜国際空港では、9課の目の前で1人の工作員が「傀儡廻が来る！」と謎の言葉を残して自殺する。\\n一方、単独でテロ事件の捜査を行っていたバトーは草薙と再会する。草薙はバトーに「Solid State には近づくな」と謎の警告をする。捜査が進むにつれ、バトーは草薙が「傀儡廻」ではないかと疑い出す。
これまでの映画2作の続編ではなく、全13話のまったく新しいテレビアニメシリーズとして制作される。第五次世界大戦後の人工都市オリュンポスを舞台に、特殊部隊ES.W.A.T.に所属する女性隊員デュナン、戦闘サイボーグのブリアレオスの活躍が描かれるが、映画版とは一味違うデュナンとブリアレオスの関係性も見どころとなる。監督は浜名孝行氏（『図書館戦争』『獣の奏者エリン』監督）が担当。シリーズ構成・脚本に藤咲淳一氏（『BLOOD+』監督、『攻殻機動隊 Stand Alone Complex』脚本）、キャラクターデザインに後藤隆幸氏（『攻殻機動隊 Stand Alone Complex』作画監督、『獣の奏者エリン』キャラクターデザイン）、メカニカルデザインに竹内敦志氏（『REIDEEN』『スカイ・クロラ The Sky Crawlers』メカニックデザイン）といった豪華スタッフが集結するほか、キャラクターデザイン原案として原作者・士郎正宗氏も制作に参加しており、原作を意識したキャラクター設定となる模様だ。
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