Старшеклассник Тацуте Отори ведет обычную школьную жизнь. В его класс переводится новая ученица, Луна Исикава, чья аристократичная внешность и сдержанное поведение быстро делают её популярной. Однажды после уроков Тацуте застаёт Луну в пустом классе, где она в одиночестве ест шоколад. В ходе разговора выясняется, что Луна является вампиром, но не способна правильно пить кровь. Её укусы оказываются неудачными, а настоящую потребность утоляют только сладости.

Тацуте предлагает Луне свою помощь в освоении вампирских навыков, становясь для неё добровольным донором. Между ними заключается соглашение: после занятий они встречаются для тренировок, в ходе которых Луна учится контролировать свои инстинкты. Постепенно их взаимодействие выходит за рамки этих сеансов. Они вместе посещают кондитерские магазины, а Тацуте помогает Луне справляться с внезапными приступами тяги к сахару. В процессе этого необычного сотрудничества Луна начинает адаптироваться к жизни в человеческом обществе, становясь менее замкнутой.