Apa itu kebahagiaan? Selalu menyukai psikologi, pertanyaan seperti ini adalah hal yang Ritsu Shikishima, seorang siswa SMA, suka renungkan saat ia menghabiskan hari-hari tenangnya bersama teman-temannya. Namun, dunia sempurnanya mulai berantakan ketika ia mendengar suara aneh yang samar-samar diselimuti statis, memohon bantuan. Suara ini milik μ, seorang idola pop kesayangan, yang nyanyiannya mulai memiliki efek buruk pada dunia. Di depan mata Ritsu, wajah teman dan keluarganya menjadi terdistorsi oleh glitch saat suara μ mengubah mereka menjadi Digiheads: monster mengamuk yang bertekad untuk memusnahkan semua orang yang mulai menyadari sifat sejati keberadaan mereka.
Menyadari bahwa ia terjebak dalam dunia virtual yang diciptakan oleh μ bernama Mobius, Ritsu kini harus mengumpulkan semua orang lain yang berhasil menyadari kebenaran sebelum mereka semua dieliminasi. Bersama-sama, mereka akan menggunakan kekuatan dan senjata baru yang diberikan oleh emosi mereka—dikenal sebagai Catharsis Effect—untuk melawan kelompok misterius yang dikenal sebagai The Ostinato Musicians saat mereka berjuang untuk melarikan diri.