Ambientato nell'anno 2022, .hack//Quantum vede come protagonisti Asumi, Eri e Iori, tre amiche che frequentano la stessa classe al liceo e che nel tempo libero compongono un team di avventurieri nel gioco di ruolo Online The World R:X nei panni dei loo avatar Sakuya, Mary e Tobias. Durante una sessione di gioco si imbattono in una gilda che si appresta a combattere contro uno dei boss del gioco la sbadataggine di Sakuya metterà entrambi i gruppi nei guai...