アスカは一命を取り留めたものの使徒による精神汚染が疑われ、「貴重なサンプル体」として隔離される。激高したシンジはジオフロントを半壊させるが無力化され拘束。その後パイロットを辞め、ミサトの家を出るが、新たな使徒（第10の使徒）の出現のためジオフロント内のシェルターへと避難させられる。マリがエヴァ2号機に乗ってジオフロント内に侵入した第10の使徒を迎撃。しかし第10の使徒の強力なA.T.フィールドに阻まれ太刀打ちできず、2号機を獣化第2形態[8]へと変形させ肉薄するが、返り討ちにあう。次にレイが零号機でN2航空誘導弾を抱えて自爆攻撃を仕掛けるが、使徒がコアを瞼のようなもので防御したため失敗する。2号機が倒れこんだシェルターにいたシンジを、マリは2号機の手で外に連れ出す。そこでシンジが見たものは、使徒がレイの乗る零号機を一瞬で捕食する光景であった。これを見たシンジはNERV本部へと走り、なぜ戻ったと問うゲンドウに、自分は初号機のパイロットだと答える。

零号機とレイを吸収した第10の使徒は人型に変形、メインシャフトを降下しミサトらのいる第一発令所を襲撃する。そこにシンジが乗った初号機が現れジオフロント地表まで戻すことに成功するが、内部電源が切れ活動を停止してしまう。しかし、シンジの叫びとともに再起動した初号機は「神に近いもの」（疑似シン化第1覚醒形態[8]）へと変貌を遂げる。シンジはその力をもって使徒を圧倒し、使徒に吸収されていたレイを救い出す。初号機は光の巨人（疑似シン化第2形態）となりサードインパクトが始まろうとする。

ポスト・クレジット・シーン。月面から渚カヲルの乗るエヴァMark.06が飛来し、カシウスの槍で初号機のコアを貫いてそれを食い止めた。
作品設定
登場人物詳細は「新世紀エヴァンゲリオンの登場人物」および下記のリンク先を参照
エヴァンゲリオンのパイロット


碇シンジ（声：緒方恵美） - 主人公。エヴァンゲリオン初号機のパイロット。"第3の少年"。

綾波レイ（声：林原めぐみ） - エヴァンゲリオン零号機のパイロット。"第1の少女"。

式波・アスカ・ラングレー（声：宮村優子） - エヴァンゲリオン2号機のパイロット。第2の少女。ドイツ出身[8]。新劇場版では本作品から登場。

真希波・マリ・イラストリアス（声：坂本真綾） - エヴァンゲリオン仮設5号機のパイロット。イギリス出身[8]、NERVユーロ支部所属[8]。本作品がシリーズ初登場。

渚カヲル（声：石田彰） - EVANGELION Mark.06のパイロット。月より飛来。

特務機関NERVのメンバー


葛城ミサト（声：三石琴乃） - NERV戦術作戦部作戦局第1課課長[8]。シンジらパイロットの直接の上司でもある。1佐[8]（前作『序』では2佐）。

赤木リツコ（声：山口由里子） - NERV技術開発部技術局第1課所属[8]。E計画担当・エヴァンゲリオン開発責任者。

加持リョウジ（声：山寺宏一） - NERV主席監察官。新劇場版では本作品から登場。

碇ゲンドウ（声：立木文彦） - NERV最高司令官[8]。シンジの父。

冬月コウゾウ（声：清川元夢） - NERV副司令[8]。

伊吹マヤ（声：長沢美樹） - NERV本部のオペレーター。技術開発部技術局第1課所属[8]、2尉[8]。