„Dolls’ Frontline” to postapokaliptyczne anime, które rozgrywa się po III wojnie światowej, która zdewastowała większość świata. Prywatne korporacje militarne zaczęły używać androidów bojowych, znanych jako „T-Dolls”, do utrzymania pokoju w niestabilnych krajach. T-Dolls, choć fizycznie przewyższające ludzi, potrzebują ludzkiego dowódcy do formułowania skomplikowanych planów. Główny wątek anime skupia się na Sangvis Ferri, czołowym producencie T-Doll, który próbował zainstalować specjalizowanego androida jako jedynego dowódcę – co doprowadziło do katastrofy. Teraz, w obliczu inwazji wrogich robotów, jedyną organizacją zdolną stawić czoła i powstrzymać ich niszczycielski postęp jest Griffin & Kryuger. Elite task force „Team Anti-Rain” prowadzi śledztwo, próbując odzyskać tajemnicze dane przed Sangvis Ferri.