Lấy bối cảnh lịch sử thay thế Nhật Bản vào năm 1931 và năm thứ 64 của thời Minh Trị, Mạc phủ Tokugawa không bao giờ bị bãi bỏ và Thiên hoàng Minh Trị không bao giờ được phục hồi quyền lực. Anime sẽ tiếp nối các hoạt động của “Nue”, một tổ chức của các đao phủ Mạc phủ thực thi chính phủ
kể về anh chàng Shinjuurou đi trên một hành trình cuộc đời tìm kiếm để giúp tìm thấy chính mình. Trớ trêu thay, vào cuối cuộc hành trình này, ông triệu tập một con quái vật mà mục đích linh hồn vẻ là chính xác đó. Có một bí ẩn mà lò xo lên ở giữa, nhưng đó không phải là quá quan trọng.
Anime được thực hiện theo bản visual novel phát triển bởi 5bp và Nitroplus, Chaos;Head là một câu chuyện về một kẻ giết người(ảo giác) kì bí, mang những nhân tố mạnh như máu đông,xung đột tâm lý và giả tưởng. Game sử dụng một nét đặc trưng gọi là "delusional trigger", thứ cho phép người chơi điều chỉnh realness với surrealness thông qua perspective của nhân vật chính ,thứ tác động trực tiếp vào cốt truyện.
Vào thời Edo, tại quận Fukagawa thuộc Edo cũ (ngày nay là Kyoto). Vì vùng này thường xuyên xảy ra hỏa hoạn và lũ lụt, cư dân ở đây phải thường xuyên thuê các vật như các lọ, futon và quần áo từ các shop thay vì mua chúng, để không bị cản trở khi chạy mỗi khi có chuyện xảy ra.
câu chuyện xoay quanh nam nhân vật chính có tên là Takuya Arima, hiện tại thì cậu đang là một học sinh trẻ tuổi, Cha của Takuya Arima là một nhà lịch sử với nhiều công trình nghiên cứu rất nổi tiếng. Bỗng nhiên vào một ngày nọ, cha của Takuya Arima đột nhiên mất tích, mà không hiểu nguyên do tại đâu?