Lain Iwakura, une adolescente de quatorze ans maladroite et introvertie, est l'une des nombreuses filles de son école à recevoir un e-mail inquiétant de sa camarade de classe Chisa Yomoda, la même Chisa qui s'est récemment suicidée. Lain n'a ni le désir ni l'expérience de manipuler même la technologie de base ; Pourtant, lorsque la technophobe ouvre l'e-mail, cela la conduit directement dans le Wired, un monde virtuel de réseaux de communication similaire à ce que nous appelons Internet. La vie de Lain est bouleversée alors qu'elle commence à rencontrer des mystères énigmatiques les uns après les autres. Des hommes étranges appelés les hommes en noir commencent à apparaître partout où elle va, lui posant des questions et en sachant plus sur elle qu'elle-même ne le sait. Les frontières entre la réalité et le cyberespace s'estompant rapidement, Lain est plongé dans des événements plus surréalistes et bizarres où l'identité, la conscience et la perception sont des concepts qui prennent de nouvelles significations.