游戏背景设定在和《尼尔》相同的世界，讲述的是在被摧毁的地球上，由人类的敌人外星人派来的机械生命体与人类方派出的人造人寄叶部队进行战斗的故事。《尼尔：机械纪元》有近战格斗模式和射击战斗模式。游戏还有三位可操控的角色，2B、9S、A2三位主人公，分别在不同的周目作为主要操控的角色。随着周目的递增，玩家可以解锁最多五个故事结局。[5][9][10][11]《尼尔：机械纪元》发售之后，全平台总销量超过了200万份。在TGS展上，《尼尔：机械纪元》荣获日本游戏大奖2017优秀奖。这款游戏被TGA 2017评选为2017年最佳配乐游戏。游戏还获得了英国媒体GAME DEBATE评选的2017年度最佳游戏的殊荣。[12][13][14]背景设定游戏背景故事背景设定在遥远的未来。也就是在初代之后，外星生命入侵地球时期。外星生命开发出了机械生命体作为武器。人类由于完全无法对抗这些机械生命体，只好逃亡月球。剩余在地球上的人形机器人组成了抵抗组织与机械生命体进行战斗。人类也成立了专门的战斗用部队“寄叶”作战单位，2B，9S等也是其中成员。2B是战斗型机器人，9S是侦查型机器人。它们与大量暴走的机器进行战斗，最终揭示背后的真相。[15]故事情节在遥远的未来，外星人派出了机械生命体进攻地球，而少数人类则躲到了月球。之后的时间里，地球成为了一片废土，被机械生命体所占据，月面人类会议则不断向地球派出仿生人展开作战。现在寄叶部队的2号战斗型仿生人2B就被派往地球的废弃工厂消灭敌方大型兵器，一切都为了重现人类的文明。[15]

但由于敌人的攻击，2B的队友全部被击败，最后只剩下2B到达了废弃工厂，为了支援2B，司令部联系到了在附近执行任务的9S。到达废弃工厂后，2B离开飞行单位开始和机械生命体近战，每个寄叶部队的仿生人都配备随行支援单位POD，支援2B的是POD042，支援9S的是POD153。在击破数个机械生命体后，2B终于见到了废弃工厂中的巨臂型机械生命体马克思，就在2B和马克思苦战时，9S驾驶飞行单位赶到击破了马克思。之后2B和9S分别在内外部搜索目标大型兵器。作为扫描型，9S很少能够和其他寄叶部队成员一起行动，因此对2B非常热情，2B则高冷地提醒9S，寄叶部队禁止拥有感情。^{[15]探索遍了整个工厂后，发现大型兵器恩格斯就是工厂的一部分。为了保护2B，9S被击飞到了恩格斯的顶部平台。破损的9S用自我骇入的方式修复了自己的各个系统。之后，他一边让POD153防卫，一边优先向月球上的地堡传输2B的数据。最终9S夺取了恩格斯的巨臂，2B得以将其彻底消灭。紧接着，水中又出现了三台恩格斯。2B和9S已经无力再战，他们依偎在一起使出了最终手段，使用体内的黑匣子自爆。作为寄叶部队的仿生人，只要保有数据就可以在月球的地堡内用义体重生。然而9S当时并没有来得及上传记忆数据，重生后的他并没有与2B共同战斗的记忆，而2B只是提醒他不必对她用敬称。[15]司令部让2B和9S一起行动，去联络地球废墟都市的仿生人抵抗组织。在取得抵抗组织的信任后，抵抗组织的领袖银莲让二人去往沙漠调查机械生命体。他们探寻沙漠、游乐场、森林深处，他们与众多机械体进行抗争并赢得胜利。虽然9S终于阻止了夏娃的能量恢复，但2B和9S也已经因为战斗而支离破碎，最终在两台POD的援护之下，2B最终消灭了夏娃。与此同时，9S的逻辑病毒也开始发作，为了不把病毒上传至地堡，9S让2B杀死他。虽然寄叶型仿生人可以通过义体复活，但9S又将失去与2B共同战斗的记忆。最终2B也只能掐死了9S。战斗结束后，居于领导地位的亚当和夏娃被击败了，2B和9S的战斗还没有结束。9S也回到了地堡，只是他还没有把真相告诉2B。（达成A和B结局）[15]亚当和夏娃被消灭了，司令部准备对机械生命体展开反攻，而2B也穿上重型装备参与作战。9S的任务则是瘫痪敌人在地球上的防卫系统，完成之后攻击部队就开始降下地球开始战斗。作为游击部队的2B和9S帮助各个攻击部队消灭敌人，最后大家都聚集到了一起。此时一群机械生命体对大部队发起了攻击，其他寄叶部队却都被逻辑病毒所感染，向2B和9S发动了攻击。9S骇入2B内部摧毁了2B对寄叶部队的识别认证从而得以反击，后用黑匣子自爆。在地堡内醒来的二人马上去通知司令官，2B和9S带着司令官一路逃到了机库，但最后关头司令官却不准备离开，而是让2B和9S赶快逃跑。随着2B和9S驾驶飞行单位逃离，地堡最终爆炸。2B和9S与被感染的寄叶部队进行了激烈的战斗。A2出现了，2B把储存自己记忆的刀托付给了A2。而另一边，9S降落后立刻开始寻找2B，但他见到2B时，2B已被A2杀死，A2也切断了自己的长发。看见2B被杀，9S愤怒地想要杀死A2，但就在这时，地面上升起了白色的高塔，A2和9S都被振飞。[15]两周后A2终于醒来，由于2B最后给POD042的指令是支援A2，所以A2也只能任由POD042跟随。面对POD042每隔30秒一次的提问，A2也只能说出自己的行动目的就是杀更多的机械生命体，于是POD042建议她去沙漠消灭大型机械生命体。在沙漠中，A2遇到了环节型机械生命体黑格尔，在战斗的最后，黑格尔骇入了A2的记忆系统，黑格尔的记忆，2B刀中的记忆以及A2自身的记忆混杂在了一起。最终A2将黑格尔消灭。A2和9S都与机械生命体进行战斗。战胜机械生命体后，A2和9S持刀相向。最终，战斗中A2看准机会切下了9S的左臂将其压制，并让POD042骇入9S内部。A2不顾POD042的反对，坚持要修复9S。在把9S托付给了POD042后，A2又进入了塔的系统中将塔摧毁。而A2自己，也随着塔一同倒塌，最后她终于发现了自己所处的世界是多么美丽，也终于能够去见伙伴们了。（达成C结局）[15]交战过程中，9S将刀刺入了A2的体内，但A2也用最后的力气贯穿了9S。弥留之际9S的各种记忆再度浮现，接着9S的意识慢慢远去，慢慢地已经无法想起自己是谁，但他最后还是给出了自己的答案。最后，在地球上一切生命的见证下，方舟向无尽的宇宙驶去。（达成D结局）[15]现在所有寄叶仿生人的黑匣子都已停止，POD153也按照寄叶计划准备将他们的资料全部删除，但此时串流却出现了噪音，原因是2B、9S、A2的个人数据溢出。但POD042却拒绝删除他们的数据，他不能接受他们的结局，他知道POD153也希望他们能够活下来。（达成E结局）游戏通过一、二、三周目进行解锁并作出选择，来解锁5个(A-E)的不同结局。[15]角色介绍主要人物《尼尔：机械纪元》总共有三位可操控角色，其中寄叶2B、寄叶9S、寄叶A2为该作的三位主人公，在不同剧情发展下玩家会操控不同的角色进行游戏。[10]主要角色介绍}