Apakah kebahagiaan itu? Sebagai penggemar psikologi, pertanyaan seperti ini adalah pertanyaan yang sering direnungkan oleh siswa SMA Ritsu Shikishima saat dia menghabiskan hari-harinya yang damai bersama teman-temannya. Namun, dunianya yang sempurna, mulai terurai ketika dia mendengar suara aneh yang dikaburkan oleh suara statis, yang memohon bantuan. Suara ini adalah milik μ, seorang idola pop kesayangan, yang nyanyiannya mulai memberikan dampak buruk pada dunia. Di depan mata Ritsu, wajah teman-teman dan keluarganya menjadi terdistorsi oleh gangguan saat suara μ mengubah mereka menjadi Digiheads: monster-monster yang mengamuk dan bertekad untuk memusnahkan semua orang yang mulai sadar akan hakikat keberadaan mereka.

Menyadari bahwa dia terjebak dalam dunia virtual yang diciptakan oleh μ yang disebut Mobius, Ritsu sekarang harus mengumpulkan semua orang yang telah berhasil menyadari kebenaran sebelum mereka semua dimusnahkan. Bersama-sama, mereka akan menggunakan kekuatan dan senjata yang baru mereka temukan yang diberikan oleh emosi mereka-yang dikenal sebagai Efek Catharsis-untuk melawan kelompok misterius yang dikenal sebagai Musisi Ostinato saat mereka berjuang untuk melarikan diri.