２年前、黒部峡谷で起きた人工生体の研究中の大事故・バースト。その事故に巻き込まれ、家族を失った１５歳の橘アイコは、悲しみを振り払うよう懸命にリハビリを続けていた。病院生活にも慣れ、明るい友人に囲まれ、平穏な日々を少しずつ取り戻していくアイコ。そこへある日、一人の転校生がやってくる。神崎雄哉と名乗る彼は、アイコが入院する桐生病院に検査を受けにきたというが……。

雄哉の活動拠点へと連れてこられたアイコ。出迎えたのは人工生体の開発者・黒瀬と、ダイバーの篠山だった。そこでアイコは、自身の体が偽物――人工生体であることを告げられる。さらに死んだはずの家族が生きていることを知り、動揺するアイコ。バーストを収束させるためにも、プライマリーポイントへ一緒に来て欲しいと話す雄哉だが、戸惑うアイコは……。一方、彼らに新たな危機が迫ろうとしていた。

謎の組織による襲撃を受けた雄哉たち。アイコと雄哉を攫ったのは、マター対策庁の局長・南原によって組織された特務班であった。班長である小佐波の話から、自分が保護されたことを知るアイコ。しかし、安堵とは別に、その胸中を占めるのは雄哉たちから聞かされた情報だった。母と弟は生きているのか、自分の本当の体はどこにあるのか――。真実を求めて、アイコは大きな決断を下す。

プライマリーポイントへ向かうべく、雄哉、ダイバーたちと共にエリア内を進むアイコ。黒部峡谷一帯を浸食するマリグナント・マターは、予想を超えた脅威となり一行の行く手を阻む。そこで篠山は、黒部ダムのゲートを使った作戦をダイバーたちに指示する。一方、首相官邸では、マリグナント・マターの措置について会合が開かれていた。エリア一帯を焼き払うべきだという議員の主張に、南原は強く反論する。

ギロチン・シャッターにより、マリグナント・マターの断裂に成功したダイバーたち。周囲一帯のマターは麻痺し、一行は柳河原キャンプで補給を兼ねた束の間の休息を取ることに。武装を解き、それぞれ羽を伸ばすメンバー。同世代のアイコと一樹、楓たちは、これまでの経緯を互いに話し始める。その中、エリア外で活動を進める黒瀬は、南原に接触を図る。東京から黒部に出向いてきた南原、そこにある真意とは。

コンペティションのポイントを稼ごうと、マリグナント・マター相手に派手な戦闘を繰り広げる楓。作戦を差し置いたスタンドプレイに、相模は危惧の念を抱く。その中、一行の行く手に新たな脅威が立ちはだかる。渓谷の天井に網の目のように張り巡らされたマリグナント・マター。休眠状態のはずのそれらが、活性化していたのだ。ルートの上下をマリグナント・マターに挟まれた危機的状況で、楓は真っ先に飛び出していくが……。

アイコたちを追ってきた武装部隊は、小佐波率いる特務班だった。小佐波は雄哉たちに対し即時降伏を要求、アイコを解放しなければ、攻撃の用意があると警告を発する。振り切ろうとするダイバーたちだったが、特務班の術中にはまり窮地に立たされる。雄哉と小佐波の間でなされる緊迫の駆け引き。そこへ突如、今までにはない規模の人型マターが現れて……。過酷さを増す戦いに、激しく動揺するアイコは――。

アイコの皮膚に浮かぶ、カーボン・ナノ・ストラクチャーの黒い帯。動揺するダイバーたちに篠山と白石は、アイコの身体の真実――脳以外の全身が人工生体であること――を告げる。マリグナント・マターの恰好の餌となるアイコの“合成体”。ダイバーは自分たちが常に危険に晒されていたことを知り、クライアントの雄哉に対し不信感を募らせる。重たい空気がチームに漂う中、彼らの道行きに最大の試練が訪れようとしていた。

篠山を失い深い悲しみに暮れる白石は、一つの問いをアイコに投げかける。雄哉のことを信じているか、と。さらに白石は、アイコの知らなかった新たな真実を伝える。アイコが本物の体を取り戻した時、“もう一人のアイコ”は消失してしまうというのだ。アイコはもう一人の自分に思いを馳せ不安に苛まれるが、雄哉を信じようと心に決める……。そしてついに一行は、プライマリーポイントへと通じる最後の関門“K５”に辿り着く。

取り込まれたマリグナント・マターの中で、アイコが出会ったのは“もう一人の自分”だった。自分の存在意義に揺らぐアイコに対し、もう一人のアイコは優しく語りかける。一方、真実を知ったダイバーたちは、雄哉に怒りをぶつけていた。中でもアイコのことを思う一樹は、雄哉を否定しアイコを一人探しにいく。マリグナント・マターの脅威が増す中で、バラバラになっていく一同。揺らぐ己の信念と向き合う雄哉……、そこへ柚葉に似た人型マターが現れる。

アイコと再会を果たした雄哉は、大変な決意をアイコから聞かされる。それは、アイコにとって自分自身を犠牲にするものだった。母と弟、そして自分ではない“本物の橘アイコ”を救いたいと話すアイコ。その決意は雄哉の望みでもあったが、受け入れられない自分がいることを雄哉は知る。刻々とタイムリミットが近付く中、桐生病院では伊佐津が新たに動き出そうとしていた。伊佐津と雄哉――由良俊英の因縁の対決が幕を開ける。

多目的手術装置「アルサス」に辿り着く雄哉たち。ついに、アイコの体の交換手術が始まろうとしていた。しかし、伊佐津の暴走は留まるところを知らず、人型マターの群れが雄哉たちを襲う。そこへ駆けつけたのは、相模たちダイバーだった。アイコの固い決意を知り、覚悟を決めるダイバーたち。そして雄哉は手術を前に、自分自身の思いをアイコに告げる。雄哉とアイコ、共に歩んできた二人が選ぶ未来とは――。