意大利的“福利公社”是一个以公益事业为幌子从事为政府执行特种任务的机构，其杀手全部由进行人体改造和洗脑的少女担任。接种人工筋肉需要未成年的身体，而且洗脑的最终结果将是记忆的消失和身体的毁灭，为此公社派出特工专门寻找身体残疾失去父母的孤儿，以福利院的名义将她们带回进行秘密改造，成为只听命于与之搭档的特工（谍报员）的冷酷杀手“Gunslinger Girl”。

    公社的特工尤瑟在一家医院里找到了一个失去胳膊和腿的小女孩，年幼的她在一起刑事案件中失去了父母，自己的身心也遭到极大摧残，一心只想寻死。动了恻隐之心的尤瑟将她选为与自己搭档的杀手，带她回公社对她进行了改造和洗脑，并进行各种杀人技巧的训练。忘却了过去的她获得了新的名字“汉丽埃塔”，日复一日的和其他几位杀手一同进行着血腥无情的暗杀任务。尽管汉丽埃塔只是一个杀人的工具，但尤瑟却宁愿将她视作一个普通的小女孩关心呵护，令被洗脑的她渐渐恢复了一些本不该存在的感情。在一次调查恐怖分子“五共和派”据点的行动中，看到乔装的尤瑟遭到对方粗暴的对待，汉丽埃塔忽然失去控制不顾原计划的命令向对方动手，并引发了一场混乱的枪战。

    汉丽埃塔因为感情失控违反了命令导致任务失败，但尤瑟仍然力劝上头不要再对她进行洗脑，而同僚的哥哥让则对怜悯“工具”的念头不屑一顾。尽管如此，尤瑟仍然想让这人上已经一无所有的女孩获得哪怕是一点点的幸福，而这些，便是汉丽埃塔所拼命想要守护的所有……