Im elektrischen Herzen von Tokios Stadtteil Akihabara, einer Mekka für Otaku-Kultur, verbringt ein Lieferant namens Nobuo Akagi seine Tage in Tagträumen von Heldentum. Nobuo, ein eingefleischter Super-Sentai-Fan, der noch bei seiner Mutter lebt, wird von der exzentrischen Wissenschaftlerin Hiroyo Hakase zusammen mit zwei anderen jungen Frauen rekrutiert: Mitsuki Aoyagi, einer ernsthaften und versierten Kampfkünstlerin, die heimlich Otaku-Interessen hegt, und Yumeria Moegi, einer lebhaften Cosplayerin und Doujinshi-Schöpferin. Sie werden auserwählt, das Inoffizielle Sentai Akibaranger zu werden, mit der Aufgabe, Akihabara vor der finsteren Stema Otsu Corporation zu schützen, einer bösartigen Marketingfirma unter der Führung der verführerischen, aber grausamen Malseena.

Das Trio stellt jedoch schnell fest, dass ihre neuen Rollen eine ungewöhnliche Wendung mit sich bringen. Ihre Kämpfe sind zunächst nicht real; sie existieren in einer gemeinsamen „Wahnwelt“, die durch ihre Vorstellungskraft mit einem Gerät namens MMZ-01 Moe Moe Z-Cune angetrieben wird. In diesem Zustand sind ihre heldenhaften Taten, dramatischen Rollenaufrufe und Schlachten gegen die „Abteilungsleiter“ der Firma nur für sie selbst sichtbar, was sie in den Augen der Öffentlichkeit wie Narren dastehen lässt. Der Konflikt eskaliert, als die Wahnvorstellungen beginnen, in die Realität überzuschwappen, und die Akibaranger zwingt, sich von widerstrebenden Träumern zu echten Verteidigern zu entwickeln. Die erste Staffel folgt ihrem Kampf um Anerkennung, spielt mit klassischen Super-Sentai-Tropen, während sie darum kämpfen, ihren geliebten Stadtteil davor zu bewahren, zu einer seelenlosen Geschäftszone gentrifiziert zu werden, und dabei die schmerzhafte soziale Peinlichkeit bewältigen, erwachsene Otaku zu sein – ein Konzept, das als „itai“ (schmerzhaft/peinlich) bezeichnet wird.

Eine zweite Staffel, mit dem Untertitel Season Tsuu, setzt mit einer realitätsveränderten Zeitlinie zurück. Die Akibaranger haben sich nach der Niederlage von Stema Otsu aufgelöst, aber Nobuo entdeckt in einem Geschäft offizielles Merchandise für sein Team, obwohl sie nie offiziell anerkannt wurden. Bei der Wiedervereinigung mit der nun verheirateten Yumeria, die ihre Otaku-Hobbys vor ihren wohlhabenden Schwiegereltern verbirgt, erfährt Nobuo, dass Mitsuki nach Amerika gegangen ist. Sie wird ersetzt durch Luna Iwashimizu, eine ehrgeizige angehende Idol, die sich anschließt in dem Glauben, das Ganze sei eine Fernsehproduktion. Gemeinsam stellen sie sich einem neuen Feind: dem Neo Dimensional Brain Reconstructive Underground True Empire of Baros lol, angeführt von der zurückgekehrten Malseena und einer mysteriösen Figur namens General Tsuu. Die Einsätze werden meta, da die Schurken drohen, die Geschichte der offiziellen Super-Sentai-Teams auszulöschen und sie durch Parodien wie den Rivalenhelden Prism Ace zu ersetzen. Die Erzählung vertieft ihre Parodie, indem die Helden umgeschriebene Zeitlinien durchqueren und mit Charakteren aus offiziellen Serien interagieren, um die Geschichte des Franchise wiederherzustellen, und dabei die Schmerzen und Freuden erforschen, ein Fan in einer Welt zu sein, die sie vielleicht nicht will.