Die OVA "Hentai Express" erzählt eine Geschichte, die in einer fiktiven Welt spielt, in der ein mysteriöser Zug namens "Hentai Express" durch verschiedene Dimensionen reist. Der Zug dient als Transportmittel für eine Gruppe von Passagieren, die jeweils ihre eigenen Hintergründe und Ziele haben. Die Handlung beginnt mit dem Protagonisten, einem jungen Mann namens Kaito, der versehentlich in den Zug gerät, nachdem er einem seltsamen Ticketverkäufer begegnet. Kaito ist zunächst verwirrt über die surrealen Umstände, findet jedoch schnell heraus, dass der Zug nicht nur ein gewöhnliches Transportmittel ist, sondern eine Art Portal zu verschiedenen Welten und Realitäten.

Während der Reise trifft Kaito auf andere Passagiere, darunter eine geheimnisvolle Frau namens Aya, die behauptet, den Zug schon seit Jahren zu kennen, und einen exzentrischen Wissenschaftler namens Dr. Kuroda, der die Technologie des Zuges erforschen möchte. Jeder der Passagiere hat eine persönliche Motivation, den Zug zu nutzen, sei es die Suche nach einem verlorenen Geliebten, die Flucht vor der eigenen Vergangenheit oder die Neugier auf das Unbekannte. Der Zug selbst scheint ein Eigenleben zu führen und reagiert auf die Gedanken und Wünsche der Passagiere, was zu unvorhersehbaren Ereignissen führt.

Im Verlauf der OVA werden die Charaktere mit verschiedenen Herausforderungen konfrontiert, die ihre Persönlichkeiten und Beziehungen zueinander auf die Probe stellen. Die Reise führt sie durch bizarre Landschaften, in denen die Grenzen zwischen Realität und Fantasie verschwimmen. Dabei werden immer wieder Fragmente der Vergangenheit der Charaktere enthüllt, die ihre Handlungen und Entscheidungen beeinflussen. Der Zug scheint eine Art Spiegel ihrer inneren Konflikte zu sein, und die Reise wird zu einer Metapher für die Suche nach Selbsterkenntnis und Erlösung.

Die Handlung erreicht ihren Höhepunkt, als der Zug sich einer finalen Station nähert, die als "Endstation der Wünsche" bezeichnet wird. Hier müssen die Passagiere eine letzte Entscheidung treffen: entweder in ihre ursprüngliche Realität zurückzukehren oder in einer neuen Welt zu bleiben, die ihren tiefsten Wünschen entspricht. Die OVA endet mit einem offenen Finale, das Raum für Interpretationen lässt und die Zuschauer dazu einlädt, über die Natur von Wünschen, Realität und Identität nachzudenken.