Tsukuyomi adalah dunia virtual tempat harapan dan mimpi bertemu. Iroha Sakayori, siswi SMA berusia 17 tahun di Tokyo, menjalani hidup yang sangat sibuk sambil menyeimbangkan pekerjaan paruh waktu dan sekolah. Ia menemukan ketenangan dengan menonton streamer populer bernama Yachiyo Runami, yang merupakan administrator ruang virtual daring bernama Tsukuyomi. Iroha sering menghabiskan waktu di Tsukuyomi, tempat orang-orang bisa menjalani kehidupan yang berbeda dan bebas menyalurkan kreativitas mereka. Ia mengisi waktu dengan mendukung Yachiyo dan bermain gim pertempuran untuk mendapatkan sedikit uang tambahan. Suatu hari dalam perjalanan pulang, Iroha menemukan sebuah tiang telepon yang bersinar dengan warna-warna berkilau. Betapa terkejutnya ia ketika seorang bayi lucu muncul dari tiang tersebut. Tak tega meninggalkannya, Iroha membawa bayi itu pulang dan menyaksikan bagaimana ia tumbuh dengan cepat menjadi seorang gadis seusianya. “Apakah kamu Putri Kaguya?” Kaguya yang telah dewasa menunjukkan kepribadian yang manja dan mementingkan diri sendiri. Atas permintaan Kaguya yang penuh semangat, Iroha membantunya memulai karier streaming di Tsukuyomi. Dengan Iroha sebagai produser dan penulis lagu, serta Kaguya sebagai streamer dan penyanyi, keduanya pun semakin dekat. Tanpa mereka sadari, kekuatan gelap telah mengintai, siap membawa Kaguya kembali ke bulan. Inilah kisah Putri Kaguya seperti yang belum pernah dilihat sebelumnya.