Amnesia comienza con una joven que despierta en la trastienda de la cafetería donde trabaja, incapaz de recordar su propia vida ni a las personas que la rodean. Aislada de su pasado y obligada a moverse por lugares familiares como si pertenecieran a otra persona, solo la acompaña Orion, un muchacho espectral visible y audible únicamente para ella. Orion le explica que su llegada accidental a ese mundo está ligada a la desaparición de sus recuerdos, y se convierte a la vez en guía y testigo mientras ella empieza a reconstruir lo que le fue arrebatado.
Mientras trata de ocultar su estado, vuelve a acercarse a Shin y Toma, los amigos que primero la ayudan, y después a Ikki, Kent y a un hombre misterioso que mantiene las distancias aunque parece vigilar cada uno de sus movimientos. A medida que conoce a cada uno de ellos, aumenta la presión sobre su frágil búsqueda de respuestas, y cada nuevo fragmento del pasado intensifica la tensión en torno a sus relaciones, lealtades y sentimientos. Amnesia convierte la memoria misma en una fuente de peligro, donde recordar puede sacar a la luz motivos ocultos, complicar la confianza y cambiar el significado de cada vínculo que creía tener.