"Blue: Line Step Brush" erzählt die Geschichte einer Gruppe junger Künstler, die in einer futuristischen Stadt leben, in der Kunst und Technologie eng miteinander verwoben sind. Die Handlung konzentriert sich auf die Protagonistin Aoi, eine talentierte, aber unsichere Malerin, die sich in einer Welt zurechtfinden muss, in der digitale und traditionelle Kunstformen miteinander konkurrieren. Aoi tritt einer Gruppe namens "Line Step" bei, die aus Künstlern besteht, die ihre Werke durch eine einzigartige Kombination aus Pinselstrichen und holografischer Technologie erschaffen.

Die Gruppe steht unter der Leitung von Ren, einem charismatischen, aber rätselhaften Künstler, der Aoi dazu inspiriert, ihre Grenzen zu überschreiten. Zusammen arbeiten sie an einem bahnbrechenden Projekt, das die Grenzen zwischen Realität und virtueller Kunst verwischen soll. Dabei stoßen sie auf Herausforderungen, darunter technische Schwierigkeiten, persönliche Konflikte und den Druck, in einer hochkompetitiven Kunstszene erfolgreich zu sein.

Ein zentraler Konflikt entsteht durch die Rivalität mit einer anderen Künstlergruppe, "Brush Edge", die traditionelle Maltechniken bevorzugt und die Methoden von "Line Step" als oberflächlich abtut. Diese Rivalität eskaliert, als beide Gruppen für eine prestigeträchtige Ausstellung ausgewählt werden, bei der ihre Werke einem breiten Publikum präsentiert werden sollen.

Im Laufe der Serie entwickelt Aoi nicht nur ihre künstlerischen Fähigkeiten weiter, sondern reflektiert auch ihre Beziehung zur Kunst und ihre eigene Identität als Künstlerin. Unterstützt wird sie dabei von ihren Teamkollegen, darunter der technikbegeisterte Haru und die pragmatische Yuki, die jeweils ihre eigenen Herausforderungen und Motivationen haben. Die Serie erkundet Themen wie Kreativität, Zusammenarbeit und den Einfluss der Technologie auf die Kunst, während sie die Charaktere durch ihre persönlichen und künstlerischen Reisen führt.