En 2008, à l'occasion de la sortie au cinéma du film de Mamoru Oshii The Sky Crawlers, une nouvelle version de Ghost in the Shell est réalisée sous le titre Ghost in the Shell 2.0. Il ne s'agit pas d'un nouveau film, mais d'un « toilettage » du film de 1995 : de nombreuses séquences sont refaites pour remplacer l'animation traditionnelle sur celluloïd par des animations en images de synthèse, les dialogues et la musique sont réenregistrés et légèrement modifiés.
L'histoire se déroule dans un monde futuriste cyberpunk et nous fait suivre les aventures de Motoko Kusanagi, dite « major », et Batou, deux cyborgs appartenant à une unité spéciale du gouvernement (la section 9, anti-terroriste) qui essaient de capturer le pirate informatique le plus dangereux et insaisissable au monde, connu seulement sous le pseudonyme de Puppet master (« le marionnettiste »).
Cette traque se fait sur un fond de guerre des services avec la section 6, qui s'intéresse elle aussi au Puppet master dans le cadre d'un projet mystérieux, le « projet 2501 ».