Batou, le protagoniste du film, est un cyborg. Son corps synthétique, est une carapace où il "enferme" ce qui lui reste d'humanité : son cerveau et le souvenir d'une femme enigmatique, le Major.
Innocence, raconte l'histoire de ce cyborg s'accrochant désespérément au peu d'humanité qu'il lui reste, dans ce monde où l'âme, le ghost, a perdu toute valeur.
Infaillible mais mélancolique, Batou est inspecteur au sein d'une unité antiterroriste et mène l'enquête, suite au meurtre d'un homme par un mystérieux être artificiel, une geisha-robot, créature domestique, utilisée à des fins de satisfaction sexuelle et, selon les preuves, visiblement programmée, pour tuer son maître.
Aidé d'un policier humain, les deux acolytes remontent une filière de féroces yakusas et pistent d'étranges poupées meurtrières désossées, certainement impliquées dans plusieurs homicides!