L’histoire de Dusk Maiden of Amnesia se déroule dans une école secondaire réputée pour ses légendes hantées et ses phénomènes paranormaux. Au cœur de ces mystères se trouve Yūko Kanoe, l’esprit d’une jeune fille qui est morte dans des circonstances mystérieuses il y a plusieurs décennies. Cependant, Yūko n’a aucun souvenir de sa vie passée ni de la manière dont elle est décédée.
Teiichi Niiya, un élève de première année, découvre par hasard la présence de Yūko dans une vieille aile abandonnée de l’école. Étonnamment, il est l’un des rares à pouvoir la voir et interagir avec elle. Ensemble, ils décident de former un club d’investigation pour élucider les mystères paranormaux de l’école et, surtout, découvrir la vérité sur la mort de Yūko.
Au fil de leurs enquêtes, Teiichi et Yūko développent une relation complexe, mêlant romance et amitié, tout en faisant face à des dangers surnaturels et à des révélations bouleversantes.
