太陽フレアによる大災害「ゼロデイ・フレア」で文明が崩壊した後の世界。国際諜報都市カレイドポリスの一角にあるスラム街「スロウタラム」に響介という少年がいた。彼はゼロデイ・フレアを境に街に満ちる人々の絶望や憎悪といった負の感情を「雑音」として聞く特殊な聴覚を持ってしまい、その呪いのような力に苦しめられていた。彼の唯一の安らぎは廃墟の教会から聞こえる記憶喪失の少女ノアの、澄んだ歌声だけだった。 ある日響介はノアが暴徒に襲われている場面に遭遇し、咄嗟に力を暴走させて暴徒を昏倒させてしまう。しかしその直後ノアの歌声を「サイレン」と呼び、その力を求める武装集団「シルバーウルフ」の襲撃を受ける。絶体絶命の窮地に陥る二人だったがノアの歌が響介の力を「調律」し、共鳴した二人の力はシルバーウルフを退ける。混乱の中二人を救ったのはスラムで古物商を営む謎の老人カインだった。 カインは響介の力を「調律者」、ノアを「サイレン」と呼び二人が世界のバランスを揺るがす巨大な「ゲーム」の駒になったことを示唆する。彼は二人を匿う対価として旧Astro^Gate社のデータセンターに眠る「オルゴール」の回収を依頼。データセンターの地下には情報の怨念が具現化した怪物『残響』が巣食っていた。だが響介とノアそしてカインから託された「始まりの音」を秘めた音叉の力が三位一体の「共鳴」を果たし、『残響』を消滅させる。オルゴールを手にした響介は失われたはずの温かい家族の記憶の断片を垣間見る。 スロウタラムに戻った二人を待っていたのは新たな事件だった。街の孤児たちが東亜連邦の特殊部隊に誘拐されているという。孤児のリーダー・ジンに懇願され響介たちは救出に向かう。アジトである地下鉄廃駅で部隊と対峙し指揮官である黒龍の圧倒的なプレッシャーの前に窮地に陥る。だが黒龍はノアの歌声に何かを感じ取り謎の言葉を残して撤退する。 子供たちを救出したのも束の間カインの店をプロの暗殺者シラスが襲撃する。彼の予測不能なカポエラの動きは響介の音波攻撃を無効化し、カインをも一蹴する。絶望的な状況の中ノアは再び歌う。彼女の完璧に調和した歌声は響介の聴覚を極限まで研ぎ澄ませ、世界の全ての音を楽譜のように「視る」ことを可能にさせた。未来の動きを読んだ響介はノアの歌で収束された「音の刃」でシラスを無力化する。