Gdy motyle zwiastująco rozmnażają się w mieście, wśród dzieci rozpowszechniają się plotki o tajemniczej istocie czaiącej się w tunelu za szkołą. Gdy ciało matki Arie Kimura zostaje znalezione przy wejściu do tego tunelu, obok tego, co wygląda na ludzkie ślady, legenda wydaje się potwierdzona. Czy nadchodzi koniec świata? Aby ułagodzić gniew bestii, dzieci postanawiają złożyć jej ofiarę: nieszczęsna Arie, którą uważają za przyczynę klątwy, jest wpchana do studni prowadzącej do tunelu Nijigahara — czyn, który z kolei całkowicie wyprowadza z równowagi Komatsuzakiego, początkującego hultaja, który od dłuższego czasu darzył Arie uczuciem. Ale to dopiero początek złożonej, wymagającej i pośrednio opowiadanej historii Nijigahara Holograph, która rozgrywa się w dwóch oddzielnych liniach czasowych i obejmuje samobójczego Suzuki; Higure, jego dziewczynę o cechach stalkera; ich nauczycielkę pannę Sakaki, której mocno opatrzona twarz pozostaje zagadką; oraz wielu innych — braci, sióstr, rodziców, współpracowników, nauczycieli, agresorów i ofiar, którzy są nierozerwalnie ze sobą powiązani i którzy ostatecznie, dziesięć lat później, będą musieli żyć z tym, co zrobili lub przez co przeszli.