Согласно завязке манги, за 100 лет до начала её событий человечество было практически полностью уничтожено неизвестной гуманоидной расой огромных существ, названных «титанами». Люди были вынуждены укрыться за тремя высокими стенами, которым дали названия Сина (яп. シーナ Си:на, внутренняя стена), Роза (яп. ローゼ Ро:дзэ, средняя стена) и Мария (яп. マリア Мариа, внешняя стена). Так люди жили многие годы, думая, что находятся в полной безопасности. За каждой стеной с внешней стороны были построены «районы» — городки, служащие внешним рубежом обороны и также окружённые стенами.
«Титаны» — плотоядные великаны, напоминающие людей, но отличающиеся огромным ростом — от трёх до пятнадцати метров, и в манге появляются создания ещё более чудовищных размеров. Титаны не носят никакой одежды и обладают различными особенностями, будь то отсутствие кожи, огромное туловище или пилообразные зубы. Они пожирают людей, хотя и не нуждаются в пище; передвигаются в одновременно комичной и пугающей манере. Автор манги Хадзимэ Исаяма, отвечая на вопрос, почему он выбрал великанов на роль противостоящих людям чудовищ, отвечал: «Великаны — это мерзко, вот почему».
В манге появляется несколько военных подразделений, призванных защищать поселения людей от титанов. Солдат обучают сражаться и убивать титанов с помощью «устройства пространственного маневрирования» (яп. 立体機動装置 риттай кидо: со:ти, досл. «прибор для мобильного маневрирования в трёхмерном пространстве»), сокращённо УПМ. Оно позволяет перемещаться в трёхмерном пространстве, цепляясь за объекты и выступы, и даёт возможность достигнуть единственного слабого места титанов — основания шеи. Солдаты гарнизона охраняют стены, но единственные люди, которые выходят за их пределы, — бойцы разведывательного отряда. Также есть Королевская стража, выполняющая роль полиции и охраняющая Короля.
В центре событий «Атаки титанов» находятся трое героев: Эрен Йегер, его приёмная сестра Микаса Аккерман и их друг детства Армин Арлерт. В начале манги титаны под предводительством невиданных ранее разумных «колоссального титана» и «бронированного титана» вторгаются в их родной округ Сигансина, проломив ворота во внешней стене. Мать Эрена и Микасы погибает, а сами они вместе с Армином вынуждены искать укрытия за внутренними стенами. При этом отец Эрена, Гриша Йегер, перед отъездом оставляет сыну таинственный ключ от подвала в захваченном титанами городе. Эрен клянётся отомстить титанам, и все трое вступают в ряды армии.