EVE: Burst Error è ambientato nel Giappone odierno. Il giocatore controlla due personaggi: un giovane investigatore privato Kojiroh, apparentemente scapestrato, e l'agente speciale Marina. Kojiroh ha faticato a tirare avanti come investigatore privato solitario, ma ora la fortuna sembra sorridergli: il direttore della Eldian International School, il signor Ko, gli chiede di trovare un dipinto scomparso, presumibilmente di grande valore. Allo stesso tempo, Marina è assunta dall'ambasciatore della fittizia repubblica mediorientale Eldia per proteggere sua figlia Mayako dai terroristi. Alternando tra Kojiroh e Marina, il giocatore scopre gradualmente la connessione tra i due casi e si immerge sempre più in un mistero che coinvolge lotte politiche, scoperte scientifiche e omicidi spaventosi.