Ante el fracaso del SAT, Kurama envía en busca de Lucy a Nana, una joven silpelit con una fuerte dependencia hacia él. Cuando ambas diclonius se encuentran, entablan un feroz combate del que Nana sale finalmente derrotada tras ser desmembrada por Lucy ante la presencia de Mayu. Justo antes de que remate a la silpelit, Kurama aparece con refuerzos, consigue ahuyentarla y rescatar a Nana.[17] La personalidad de Lucy es inhibida de nuevo y vuelve a la posada. Kōta y Yuka se la llevan consigo a la universidad para no dejarla sola durante el día. Allí asisten a una clase impartida por el profesor Kakuzawa, relacionado con las instalaciones de investigación, quien reconoce a la diclonius y engaña a los jóvenes haciéndose pasar por un familiar para que la dejen a su recaudo. La intención del profesor es reproducirse con ella y convertirse así en el dirigente de una nueva raza dominante que sustituya a los humanos. Tras contarle sus planes, resurge la personalidad de Lucy, que lo decapita y huye. Kōta, intranquilo, vuelve al despacho de Kakuzawa y se encuentra con Arakawa, una investigadora que colaboraba con éste en la creación de una vacuna contra el virus que los diclonius transmiten mediante sus vectores; ambos descubren el cuerpo decapitado de Kakuzawa y la joven aconseja a Kōta que se marche mientras ella se hace cargo de la situación.[18] Sin embargo, es secuestrada por el director Kakuzawa, padre del profesor y principal responsable de las investigaciones con los diclonius, obligándola a trabajar para él.[19] Por otro lado, finalmente Kōta y Yuka encuentran a Nyu cerca del santuario Sasuke Inari y adoptan a Mayu, que se queda a vivir con ellos en la posada
El director Kurama consigue salvar a Nana y le proporciona unas prótesis que pueda manejar con sus vectores y le permitan desenvolverse. Desobedeciendo a Kakuzawa, que había ordenado la muerte de la silpelit, Kurama le permite marchar de las instalaciones con la esperanza de que pueda tener una vida normal y la promesa de que un día irá a buscarla. Tras encontrarse de nuevo con Mayu, Nana es finalmente admitida en la posada como un miembro más de la familia.
El director Kakuzawa, al enterarse de la desobediencia de Kurama, envía a la silpelit más poderosa que tienen recluida en los laboratorios, Mariko, la hija de Kurama que fue concebida tras ser infectado por otra diclonius. En el puente hacia la isla de Enoshima, Mariko y Nana se enfrentan, resultando derrotada esta última, aunque Kurama impide que su hija la mate.[24] Kakuzawa hace detonar en la atmósfera un misil armado con una carga del virus diclonius para infectar a la población de Japón y acelerar su propagación a nivel mundial. Mientras tanto, Mariko y Lucy entablan un combate en el que la silpelit perece y la diclonius pierde ambos cuernos, quedando presuntamente anulada su personalidad