La storia si concentra sul protagonista diciassettenne, che viene trasferito al Syujin High School a Tokyo, in Giappone. Alloggiando con gli amici dei suoi genitori, incontra il ragazzo problematico Ryuji Sakamoto, la riservata Ann Takamaki, lo studente d'arte Yusuke Kitagawa e una creatura parlante capace di cambiare forma, simile a un gatto, nota come Morgana. Durante il periodo trascorso lì, sentendosi oppresso dall'ambiente, i cinque formano un gruppo noto come i Phantom Thieves of Hearts, lavorando insieme per esplorare il Palace, un castello creato dai cuori delle persone, e rubare gli intenti malvagi dai cuori degli altri per aiutarli: durante questa missione affrontano figure autoritarie adulte che si oppongono a loro, insieme a un nemico maggiore rivelato dalle loro attività.