Canaan è basato su uno scenario della visual novel "428: Shibuya Scramble", al quale la serie funge da sequel diretto. La scena si apre a Shangai, dove due giornalisti, Minoru Minorikawa e Maria Osawa, sono ad un meeting anti-terrorismo alla ricerca di uno scoop che possa dare una svolta alle loro carriere; Maria incontra qui una amica di vecchia data, Canaan, una giovane ragazza dotata di un potere unico e micidiale chiamato "Synesthesia" e che in passato l'aveva salvata dall'aggressione di alcuni malviventi. I tre iniziano, così, ad indagare su una pericolosa arma biologica, chiamata "Virus UA", e sulle vittime causate dagli esperimenti condotti intorno ad essa.