O mangá e o anime contam a história de uma garotinha que foi deixada pela mãe quando ainda era muito pequena, seu nome é Misaki Suzuhara. Misaki morava no interior do Japão quando foi deixada pela mãe que se mudou para Tóquio com o pretexto de ir trabalhar, deixando a filha com os avós.
Misaki cresce e vai estudar em Tóquio, lá encontra um jogo que vai mudar a sua vida: o "Angelic Layer". O Angelic Layer é uma espécie de jogo de luta, mas é feito com bonecas reais controladas pelo cérebro humano. Nos campeonatos, Misaki Suzuhara forma amizades fortes, encontra verdadeiros desafios e dá lições de coragem e força. Possui 26 episódios.