La Unidad-02, construida en Alemania, es el primer Evangelion diseñado específicamente para el combate.
El sexto ángel, Gaghiel, atacó la flota de las Naciones Unidas mientras llevaba la Unidad-02 hacia Japón. Asuka Langley Soryu y Shinji Ikari, pilotando la Unidad, hicieron frente al ángel. Asuka intentó luchar sin estar preparada su unidad para el combate en el agua, y una vez que el ángel les arrojó al mar, quedaron a su merced.
Misato ideó un plan, que consistía en hacer que el ángel engullera dos acorazados, gracias a que la Unidad-02 abriría sus fauces, para luego disparar todos los cañones contra su núcleo, situado en el centro de la boca. Esto, junto con la autodestrucción de los barcos, destruiría al ángel.
Al ver que no tenían otra alternativa, el capitán de la flota accedió al plan. Mientras tanto, a bordo de la Unidad-02, Shinji y Asuka lograron una sincronización perfecta en el momento crucial y, para fortuna de todos, consiguieron abrir la mandíbula del ángel.
La gigantesca explosión generada por el disparo y autodestrucción de los acorazados mató a Gaguiel y envío volando a la Unidad-02, la cual aterrizó sobre la cubierta del portaaviones, para quedarse sin energía pocos segundos después.
Tiempo después, aparece el siguiente ángel. Tras salir del mar, Israfel se encontró con Asuka y Shinji. Desafiando las órdenes de actuar junto a su compañero, Asuka atacó al ángel y lo partió en dos usando el Sonic Glaive. Para sorpresa de todos, Israfel se separó en dos Ángeles idénticos y venció a ambos EVAs con facilidad.
Israfel fue finalmente eliminado por la acción sincronizada de Asuka y Shinji, quienes, mediante música y memorización de movimientos, forzaron al ángel primero a separarse y luego a unirse, aprovechando que en ese momento ambos núcleos eran visibles, y así lograron destruirlos.
Poco después, el ángel Sandalphon fue descubierto en las profundidades del cráter del Monte Asama, un volcán activo. Luego de comprobar la veracidad del hallazgo, NERV declaró una orden A-17, la cual es un ataque preventivo.
La operación consiste en atrapar al ángel con vida. La Unidad-02 fue enviada a capturar a Sandalphon con una jaula electromagnética especial. Para realizar esta peligrosa misión, el EVA usa el equipamiento D-type, capaz de soportar las condiciones del magma.
Durante la operación, el ángel despertó y la Unidad-02 perdió su cuchillo progresivo. Entonces, la Unidad-01 envió su cuchillo, pero éste no sirvió para derrotarlo.
Finalmente Asuka y Shinji tuvieron una idea: usar el refrigerante del traje para rociarlo en la boca del ángel y hacer que estallase mediante la dilatación térmica. Sandalphon fue destruido y se desintegró, no sin antes rasgar los cables que sostenían a la Unidad-02. Cuando ésta se precipitó a las profundidades, Shinji se adentró en el magma e impidió que Asuka cayese.
Después de pasar un largo período en reparación, la Unidad-00 es completamente restaurada. Ese día, el ángel Matarael emergió del océano durante un apagón a gran escala en Tokio-3.
Segregando un potente ácido, el ángel intentó abrir un túnel hacia el GeoFront, pero fue derrotado gracias a la acción conjunta de las unidades 00, 01 y 02. Matarael murió cuándo la Unidad-01 disparó sobre él con el pallet rifle que la Unidad-00 le pasó desde abajo, mientras la Unidad-02 le resguardaba del ácido.
Más adelante, la Unidad-02 participó en otra operación conjunta de los tres EVAs para derrotar al ángel Sahaquiel, el cual caía como si fuera una enorme bomba proveniente del espacio exterior. Primero detuvieron su caída y neutralizaron su campo AT. Finalmente, la Unidad-02 apuñalo su núcleo con el cuchillo progresivo.
Luego, Ritsuko desarrolla un experimento de intercambio de pilotos. El objetivo es evaluar la compatibilidad de los pilotos con otras unidades, para poder intercambiarlos de ser necesario. La Unidad-02 no participa en este experimento, pero NERV realiza la prueba número 87 de sincronización con su piloto. La prueba concluye con éxito.
Leliel, el nuevo ángel, aparece repentinamente levitando sobre Tokio-3. NERV despliega todas sus unidades para interceptarlo. Shinji le hace frente, lo que resulta en un desastroso error y la Unidad-01 es capturada por la sombra del ángel, atrapándola en un Mar de Dirac.
Asuka logra esquivar la sombra justo a tiempo, evitando ser absorbida. Posteriormente, la Unidad-02 iba a participar en la operación para destruir a Leliel; sin embargo, la Unidad-01 entró en modo berserk y destruyó al ángel por sí sola.
Más tarde, la Unidad-04 se desvanece en un misterioso accidente junto con la Segunda Rama de NERV, y la Unidad-03 es enviada a Japón. Durante la prueba de activación el Evangelion es poseído por el ángel Bardiel y NERV despliega sus unidades para interceptarlo.
La Unidad-02 permanece oculta mientras espera órdenes, pero nunca llega a combatir con el ángel. Asuka es atacada por Bardiel de forma rápida e inesperada, siendo derrotada en cuestión de segundos. Bardiel es finalmente derrotado por la Unidad-01 controlada vía Dummy Plug.
Poco después, el ángel Zeruel comienza su asalto, destruyendo las defensas de Tokio-3 sin dificultades. La Unidad-02 le espera en el GeoFront con una gran cantidad de armas; sin embargo, todas resultan ineficaces contra el poderoso campo AT del ángel. De forma inesperada, Zeruel cortó los brazos y la cabeza de la Unidad-02 con sus afiladas cuchillas. Debido a este combate, la Unidad-02 superó el Límite Henflick y quedó fuera de servicio por un tiempo.
Luego de costosas reparaciones, la Unidad-02 está lista para entrar en combate nuevamente. En ese momento, Arael aparece en una órbita baja, más allá del alcance de las armas normales de los Evangelion. Ignorando las órdenes de servir como refuerzo a Rei Ayanami, Asuka se enfrentó al enemigo sin ayuda.
Cuando apuntó al ángel, este usó un ataque psíquico sobre ella, forzándola a revivir los horrores de su infancia. Esto le provocó un trauma lo suficientemente profundo como para perder su sincronización por completo con la Unidad-02, dejándola inactiva.
Durante el ataque del siguiente ángel, Armisael, Asuka es incapaz de sincronizar con la Unidad-02, y es retirada inmediatamente del campo de batalla. La Unidad-00 se autodestruye para eliminar al ángel, arrasando gran parte de Tokio-3.
Tras ese incidente, un joven misterioso llamado Kaworu Nagisa llega para pilotar la Unidad-02 en reemplazo de Asuka. Kaworu logra sincronizar fácilmente con el EVA, incluso sin que su núcleo fuera reconfigurado. Más tarde se reveló como Tabris, el último ángel en ser esperado.
Inmediatamente después, Tabris tomó control absoluto de la Unidad-02 y descendió junto a ella hacia el Dogma Terminal. El EVA-01 fue enviado para detenerle, pero antes tuvo que enfrentarse a la Unidad-02 que había caído en manos de Kaworu. A pesar de las adversidades, Shinji se impuso en el combate y capturó al ángel, acabando con él.
En The End of Evangelion, SEELE decide iniciar el Proyecto de Complementación Humana. Para conseguirlo, debe eliminar primero a NERV. SEELE manipula al gobierno japonés para que éste invada militarmente el GeoFront, diciendo que NERV pretende provocar el Tercer Impacto y destruir a la humanidad. Una vez que las tropas de la Fuerza de Autodefensa Estratégica de Japón han penetrado en el complejo, Misato ordena que Asuka sea llevada dentro de la Unidad-02 y lanzada al lago del GeoFront.
En ese instante crítico, la joven se ve inmersa en una lucha interna, de la que saca la conclusión que no desea morir. Al despertar, recupera su vitalidad y se lanza a la batalla contra las fuerzas militares, las cuales sólo poseen armas convencionales, por lo que las derrota fácilmente.
Al ver que la Fuerza de Autodefensa Estratégica no podía destruir a la Unidad-02, SEELE decide enviar a los nueve EVAs de Producción en Masa para neutralizarla. Según palabras de Kozo Fuyutsuki, su fuente de energía es un motor S² interno, el cual les permite funcionar sin cable umbilical, a diferencia de las Unidades Evangelion originales.
Después de una intensa batalla, Asuka logró derrotar a todos los EVAs PM. No obstante, las unidades se reactivaron sin dificultad gracias a su motor S². Con sus alas desplegadas, las rapaces criaturas se abalanzaron sobre el indefenso EVA-02, que había agotado toda su energía, y lo despedazaron brutalmente.
La sincronización de Asuka en el momento de la destrucción de la Unidad-02 era impresionante, tanto así que ella sentía cada golpe y herida que recibía el EVA. Incluso, cuando una lanza atravesó el ojo de la Unidad-02, Asuka sintió el dolor y su propio ojo sangraba. Más tarde, cuando Shinji emerge del GeoFront abordo de la Unidad-01, se horroriza al ver que los EVAs de Producción en Masa llevan trozos de la Unidad-02 en sus manos.