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?
Một ngày nọ, cậu học sinh cao trung mê game, cuồng kẹo Shiroyanagi Akira bị kéo vào một trận chiến bởi một cô gái bí ẩn tự xưng là Mion. Những người tham gia được thông báo rằng họ đã "bị xóa tên khỏi hộ khẩu gia đình, tham gia vào một thí nghiệm và được ban sức mạnh đặc biệt.
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.
Shouzou và Ine là hai ông bà lão đã dành cả cuộc đời làm lụng vất vả mà chưa kịp tận hưởng tuổi xuân. Thế nhưng một kỳ tích lại xảy ra khiến cả hai đều được trẻ lại một lần nữa. Với quãng thời gian dài hơn và cơ thể khỏe mạnh, đôi vợ chồng già này sẽ như thế nào?
Vào thời xa xưa, có một truyền thuyết về những con quỷ ăn thịt người luôn lãng vãng trong cánh rừng sâu. Vì điều này, người dân trong làng không bao giờ đi ra ngoài vào trời tối. Truyền thuyến cũng kể rằng có một Sát Quỷ Nhân luôn xuất hiện vào ban đêm để tiêu diệt những con quỷ khát máu này.