El staff de la serie está compuesto por el director Masayuki Kojima (Monster, Master Keaton), Tatsuhiko Urahata (Haganai) como guionista, Chiho Umishima a cargo del diseño de personajes y Shiro Sagisu (Evangelion) para la música. En cuanto al reparto, Black Bullet contará con Yuuki Kaji (Eren, Ataque a los Titanes), Rina Hidaka (Silica, Sword Art Online), Rikiya Koyama (Kiritsugu Emiya, Fate/Zero), Aoi Yuki (Akira, Puella Magi Madoka), Yui Horie (Miss Monochrome), Yuko Kaida (Claire Redfield, Resident Evil: Degeneration), Tomoyo Kurosawa (Otome Arisugawa, Aikatsu!) y Aki Toyosaki (Jun Nagase, The World God Only Knows).
En un futuro cercano la humanidad ha sido derrotada por unos parásitos llamados Gastrea, quedando exiliados en pequeños territorios donde viven desesperados y con miedo. Rentarou y Enju, miembros de la "Seguridad Civil", organización especializada en la lucha contra los Gastrea, utilizan sus poderes especiales para luchar contra los parásitos hasta que el Gobierno les encarga una misión secreta con la que evitar la inminente destrucción de Tokio.