今宵は満月。北仙神社の裏で、北仙高校一年生の心霊界研究部（心研）に所属する莉々亜は、人語を話す猫ライカと遊んでいた。そこへ霊体となった片想いの人、怜王部長がやって来た。背中に刺傷があった。莉々亜は黄泉の国へ旅立つ彼に、犯人を見つけると約束する。実は、三人目の犠牲者でもあった。 数日後、怜王部長の遺体が発見された。部員は悲しみ、副部長で恋人の栞先輩は酷く落ち込む。これを機に、黄泉の国へ行く方法を見つけ出す。 満月の夜、部員はライカに黄泉の国へつながる猫屋敷へ案内される。そこへ行くには条件があり、最終的に幽体離脱できた莉々亜が行くことになった。 次の満月の夜も猫屋敷へ行く。莉々亜は黄泉の国で怜王部長と再会する。同じ被害者の紬希先輩と奏汰先輩にも会う。三人と話す内に全員が栞先輩が好きだと知り、更に共通する人物も浮上する。この中に犯人がいると推測し、戻って部員に伝える。また、栞先輩に怜王部長の伝言も話す。だが、このやり取りが莉々亜の恋心を複雑にしていく。 後日、新しく部長に栞先輩、副部長に莉々亜が選ばれる。莉々亜は副部長として陸前警察署へ行き、これまでの経緯を話すが、犯人の証拠がないと言われる。 また、満月の夜が来た。死者三人から犯人のスマホや部屋を調べてと言われる。後日、莉々亜は幽体離脱して犯人の自宅へ侵入した。毒入り瓶を発見。スマホには「莉々亜、毒殺」と言う文字が。犯人を見つけた瞬間だった。 翌日、予期せぬ事態が起きる。莉々亜は理科室で犯人に拉致される。犯人は勝ち誇って全てを話した。邪魔者は消すと言って毒を飲ませようとする。抵抗したが、もうダメだと思った。 そこへ、ライカが助けに来た。部員と警察も駆け付け、犯人は逮捕される。莉々亜は毒で気を失い夢の中で怜王先輩に会うが、生きろと言われて戻って来る。 逮捕後の満月の夜。莉々亜はライカや死者三人に報告する。感謝されるが、怜王先輩に想いを伝えられないまま、終了時間になる。事件も片付き、今生の別れがやって来た。 猫屋敷に戻ると、部員やライカに温かく出迎えられた。莉々亜は帰る場所があることに感謝し、想いを胸に生きていこうと決心をする。