Ageha Yoshina, uno studente delle superiori, trova una misteriosa scheda telefonica rossa con la scritta Psyren. Poco dopo, la sua compagna di classe Sakurako Amamiya, entrata in possesso di una scheda identica, scompare improvvisamente, lasciando dietro di sé solo un disperato messaggio di aiuto. Spinto dalla volontà di salvarla e di scoprire la verità, Ageha decide di usare la scheda. In questo modo viene trasportato in Psyren, un mondo ostile e pericoloso in cui la sopravvivenza è tutt'altro che garantita. Qui incontra altri partecipanti come lui e scopre di poter risvegliare poteri psichici, indispensabili per affrontare le minacce che lo circondano. Tra combattimenti, prove sempre più dure e misteri irrisolti, Ageha dovrà lottare per restare vivo e trovare un modo per riportare a casa Sakurako.