在《致所有我爱过的人》中，故事是在与母亲住在一起的高中生高崎历被她的同学泷川和夫接近时展开的。她自称从第85个平行世界穿越过来，并告诉他，在那个世界里两人是恋人。
少女椿（松井良彦 配音）的母亲死于重病，没有亲戚愿意收留这个可怜的孩子，于是，椿跟随着卖花时结识的戴帽子的绅士来到了名为“赤猫座”的马戏团中，在这座破败荒芜的马戏团里进行表演的，都是一些或是残疾或是古怪的“异人”们，在这里，椿悲惨的遭到了他们的凌辱，沦为众人的奴隶，过着苦不堪言的生活。 马戏团里新来了一位能够将自己塞进狭窄玻璃瓶的侏儒魔术师，他的表演大受欢迎，很快就令快要倒闭的马戏团赚得盆满钵满，成为了老板眼中的聚宝盆。与此同时，椿和魔术师之间也产生了懵懂的感情，然而，就在两人决定双宿双飞之时，魔术师却遇见了意外一命呜呼。
主人公岛村乔，某日被神秘的男人们抓住改造成了人造人。在世界的暗影中活跃着的死亡商人“黑幽灵团（Black Ghost）”为了制作划时代的新商品•人造人士兵的试验品，偶然地选择了乔。但是，乔被先前改造的8名人造人和改造他们的吉尔莫亚博士告知了当下的情况后，与他们共同从黑幽灵团逃走了。 他们在得知黑幽灵团的野心后便不断阻止敌方的行动，然而拥有着同样力量的人造人战士却只有他们。胸中怀着人类的心和机器所没有的悲伤心情，人造人战士们为了粉碎黑幽灵团的野心而不断地持续着战斗。
