Ayumu Aikawa adalah seorang siswa sekolah menengah berusia 16 tahun yang dibunuh secara tragis saat menyelidiki rumah yang mencurigakan. Namun, dia segera terbangun di samping seorang gadis lapis baja aneh bernama Eucliwood Hellscythe. Dia mengungkapkan dirinya sebagai ahli nujum yang telah menghidupkan kembali Ayumu, akibatnya mengubahnya menjadi zombie!
Sekarang abadi, Ayumu berangkat untuk memburu pembunuhnya. Suatu hari, saat mencari di kuburan, dia bertemu dengan seorang gadis muda riuh bernama Haruna, yang melawan beruang dengan gergaji mesin sambil berpakaian seperti gadis penyihir. Setelah dia membunuh binatang itu, Haruna mencoba menghapus ingatan Ayumu tentang dirinya, tapi dia malah menyerap sihirnya untuk dirinya sendiri. Dilucuti dari kekuatannya, Haruna sekarang memerintahkan Ayumu untuk mengambil perannya berburu makhluk aneh yang dikenal sebagai “Megalo”, monster yang berkeliaran di dunia manusia dan meneror penduduk.
Kore wa Zombie Desu ka? mengikuti kejenakaan sehari-hari dari Ayumu yang berubah menjadi manusia zombie saat ia memulai kehidupan barunya yang menggelikan di mana hal-hal gaib menjadi norma.