Bajo el cuidado de su familia adoptiva, Saya Otonashi ha estado viviendo como una persona anémica y amnésica, pero fuera de eso como una adolescente ordinaria. La vida feliz y pacífica de Saya se ve afectada para siempre cuando es atacada por un quiróptero, un monstruo hematófago con apariencia de murciélago gigante que se alimenta de sangre humana; entonces ella se da cuenta que es la única persona capaz de derrotarlos.

Luego de ésto y de la muerte de su padre adoptivo, Saya se marcha de la ciudad de Okinawa, en donde vive, para enfrentar la amenaza de los quirópteros alrededor del mundo. A Saya la acompañan sus dos hermanos, algunos amigos y su caballero Haji, en un viaje lleno de sorpresas que llevará a Saya a descubrir más sobre la naturaleza de los quirópteros y sobre su propio pasado, que se remonta hasta mediados del siglo XIX.