故事发生在近未来的日本，一个叫疏濑的城市中。市民们过着平凡的生活，只不过在城市的一角，山冈上矗立着外形酷似熨斗的医疗机器制造厂，每到固定时刻，那个工厂都会像刚烫完东西一样散发出大量的蒸汽。小学六年级学生直太，高中女生真见美，直太留学的哥哥的女友，三个人一起在河边打发时间。本该一如往常的日子，随着传说中的蜜蜂女——睛子驾驶的机车撞上直太而结束了。直太头上长出了奇怪的角，而睛子居然成为了直太家的佣人？！睛子的秘密与她常念起的“FLCL”的含义，令直太的生活有了翻天覆地的改变。

这是发生在一个虚构的城市里面的故事，在一个很平常的日子，直太与真见美在一起，突然出现一位行为怪异的女人-晴子。骑着电单车对直太撞个正着，在晴子的‘人工呼吸’下被救活的直太，紧接遭到吉他往头部个正着，这一下也打开了这故事的开端。在之后，直太的头部就不断出现一些怪东西，但也在晴子以及第一个从直太头部出来的电视机器人-健次 的攻击之下一一解决了。尤其是在紧急的时候，直太想起一想哥哥，自己或着健次头上出现的迷样符号，使其力量大增，突破困难。后来发现，原来晴子是为了拯救自己的对手兼喜欢的人-雅特 为目的来到此地，后