Haibane Renmei sigue a Rakka, una joven haibane que despierta de un capullo en Old Home con un halo, pequeñas alas grises y sin recuerdo de quién era antes. A la que se le da el nombre a partir del sueño de caída que tuvo dentro del capullo, poco a poco aprende las tranquilas rutinas del pueblo y de la ciudad que se extiende más allá, donde los haibane viven bajo reglas que no terminan de comprender. Tienen prohibido salir del pueblo o acercarse a los muros que lo rodean, y cada uno debe enfrentarse tarde o temprano al misterioso Día del Vuelo, cuando un haibane simplemente desaparece. Esas costumbres inquietan a Rakka y a los demás, porque apenas saben nada de los suyos ni del destino que les aguarda.
A medida que Rakka se integra en la vida cotidiana de Old Home, ella y los demás haibane intentan dar sentido a sus recuerdos perdidos, al dolor que aún permanece bajo la superficie y a la frágil esperanza de liberarse de las cargas de sus vidas anteriores. Haibane Renmei construye lentamente un retrato contemplativo de la soledad, la compañía y la búsqueda de sentido en un mundo extraño y cerrado.