Angel Beats ! nos traslada a una escuela de secundaria que funciona como lugar de paso para los adolescentes que han muerto. Estos, cuando estaban vivos sufrieron un trauma que deben arreglar antes de que se les conceda otra segunda vida.

La serie nos presenta a Otonashi, un chico que ha perdido su memoria al morir y que en la escuela conoce a Yui, una joven que lo anima a unirse con ella al Batallón del Mundo de los Muertos, organización que lucha contra Dios. Pero para su sorpresa, dentro de esta propia organización, existe una banda de chicas llamadas las Girls Dead Monsters, que trabajan como distracción durante las misiones que la organización lleva a cabo.

Y también se encuentra el Gremio, otra organización que, en contraposición a las Girls Dead Monsters, trabaja creando armamento que suministras al Batallón. Pero no todo es color de rosa, Otashi se topa con Ángel, su peor enemiga, que no duda en usar los poderes sobrenaturales con los que cuenta para tratar de destruir el Batallón del Mundo de los Muertos.