故事发生在虚构的城市空崎市，在那里，存在着一支由身手矫健的少女们所组成的特工组织“月影”，每天入夜，少女们的身影便会在月亮的映照下穿梭在城市的角角落落，守护这座城市与市民们的安全。犯罪组织“魍魉”一直对空崎市虎视眈眈，屡屡进犯，他们是月影最大也是最难对付的对手。源桃（安斋由香里 配音）是一名高中二年级的学生，本来 平凡无异的她，凭借着自己的特殊能力，在机缘巧合之下加入了月影。在那里，她结识了个性认真严谨的半藏门雪（沼仓爱美 配音）、积极向上的相模枫（藤田茜 配音）和桀骜不驯古灵精怪的八千代命（洲崎绫 配音）等人。
这是一个吸血鬼和人类共同生活的世界，近日里，常常发生吸血鬼袭击人类的案件，搅的人心惶惶，大家都生活在恐慌之中。彩纱（石川由依 配音）是一个平凡的大学女研究生，一天，她的同学邀请彩纱出来玩，两人一玩就玩到了半夜，此时，同学露出了真实的面目，原来他竟然就是吸血鬼连环杀人案件的元凶，而彩纱是他的下一个目标。就在彩纱命悬一线之际，名为安斋结贵（松冈祯丞 配音）的男子出现在了两人的面前，成为了彩纱的救世主。原来，安斋是警视厅公安五课F班的搜查官，虽然自己也是吸血鬼，但却是一名吸血鬼猎人。安斋不仅救了彩纱，还夺走了她的初吻，令彩纱坠入了情网之中。
