Parasite Eve è un RPG horror che segue la storia di Aya Brea, una recluta della NYPD. Nella notte di una performance operistica a Manhattan, una cantante di nome Melissa subisce una trasformazione drastica e orrenda, provocando un incendio che uccide la maggior parte del pubblico. Aya, che stava assistendo alla performance, è testimone dell'incidente e scopre che la trasformazione di Melissa è legata a un fenomeno noto come i mitocondri. Man mano che la storia si sviluppa, Aya resta invischiata in una battaglia contro Eve, un essere nato dai mitocondri di Melissa. Eve è determinata a sterminare l'umanità e a creare una nuova specie dominante, e Aya deve fermarla prima che sia troppo tardi. Nel cammino, Aya scopre la verità sulla propria fisiologia unica e sulla sua connessione ai mitocondri. Con l'aiuto dello scienziato Kunihiko Maeda e del detective della NYPD Daniel Dollis, Aya affronta una serie di incontri con Eve e i suoi mostruosi scagnozzi per impedire la fine dell'umanità. Il gioco si svolge nell'arco di sei giorni, durante i quali ogni giorno presenta nuove sfide e rivelazioni per Aya mentre lotta per fermare il piano di Eve. Con il progredire di Aya, acquisisce nuovi poteri e abilità, sbloccando il potenziale dei suoi mitocondri e diventando sempre più forte e formidabile. In definitiva, Aya deve affrontare Eve in uno scontro finale, con il destino del mondo in bilico.