Einige Tage vor Beginn der Geschichte ereignete sich in einem Karaoke-Lokal eine Reihe mysteriöser Verschwindensfälle. Der Teilzeitangestellte Aoki Tokiya wird in eine noch seltsamere Reihe von Ereignissen hineingezogen, die sich am selben Ort abspielen. Die Ermittlungen zu den Verschwindensfällen leitet Midorima, ein Mitglied einer Gruppe namens Tsukumo-shi, der einen Verdächtigen identifiziert hat, aber die wahre Identität hinter den Vorfällen nicht bestimmen kann.

Die Welt von Byaku Monogatari ist eine, in der menschliche Emotionen greifbare Form annehmen können und übernatürliche Wesen namens Mononoke oder 妖怪 (Yokai) hervorbringen. Die Tsukumo-shi sind eine Gruppe von Individuen, die die Macht besitzen, sich diesen Manifestationen zu stellen und sie zu bekämpfen. Es kann zu jeder Zeit nur neunundneunzig Tsukumo-shi geben, und das Machtgleichgewicht unter ihnen wird prekär aufrechterhalten.

Als Midorima Tokiya dazu führt, der hundertste Tsukumo-shi zu werden, wird das etablierte Gleichgewicht zerstört. Tokiya wird sofort als verbotene Existenz gebrandmarkt und zum Ziel für andere Tsukumo-shi, die ihn als Bedrohung für das gesamte System ansehen. Gezwungen, um sein Überleben zu kämpfen, muss Tokiya lernen, seine neu erworbenen Fähigkeiten einzusetzen und sich in der gefährlichen Politik der Tsukumo-shi zurechtzufinden, während er gegen die Mononoke kämpft, die die Stadt heimsuchen.

Die Erzählung entfaltet sich in mehreren Handlungsbögen. Der erste Bogen etabliert den zentralen Konflikt: Tokiya wird widerwillig ein Tsukumo-shi und wird sofort von seinesgleichen zum Tode verurteilt. Ein nachfolgender Bogen betrifft einen mysteriösen Massen-Koma-Vorfall in ganz Tokio. Midorima fällt während der Ermittlungen in ein Koma, was Tokiya zwingt, allein nach der Ursache zu forschen, wo er auf einen anderen Tsukumo-shi trifft, dessen Loyalität unklar bleibt. Ein weiterer erwähnter Bogen fängt Tokiya in einem riesigen Insektenkäfig ein, wo er von einem massiven tausendfüßlerartigen Mononoke angegriffen wird und einen Weg finden muss zu entkommen, ohne jede Möglichkeit, Hilfe zu rufen. Die Geschichte zeigt auch prominent die Mitglieder der realen Game-Streaming-Gruppe White Tails, die innerhalb der Erzählung auftauchen.