Lain Iwakura, nieśmiała i introwertyczna czternastolatka, jest jedną z wielu dziewcząt w jej szkole, które otrzymują niepokojący e-mail od swojej koleżanki Chisy Yomody — tej samej Chisy, która niedawno popełniła samobójstwo. Lain nie ma ani chęci, ani doświadczenia w obsłudze nawet podstawowych technologii; jednak, gdy ta technofob otwiera wiadomość, zostaje przeniesiona bezpośrednio do Wired, wirtualnego świata sieci komunikacyjnych podobnego do tego, co znamy jako internet. Życie Lain przewraca się do góry nogami, gdy zaczyna napotykać jeden za drugim krypticzne zagadki. Dziwni mężczyźni zwani Men in Black zaczynają pojawiać się wszędzie tam, gdzie się pojawia, zadając jej pytania i jakby wiedząc o niej więcej, niż ona sama. Gdy granice między rzeczywistością a cyberprzestrzenią szybko się zaciera, Lain zostaje wciągnięta w coraz bardziej surrealistyczne i dziwaczne wydarzenia, w których tożsamość, świadomość i postrzeganie stają się pojęciami nabierającymi nowych znaczeń.