Hyperdimension Neptunia se desarrolla en Gamindustri, un mundo de fantasía dividido entre las cuatro naciones de Planeptune, Lastation, Lowee y Leanbox. Cada reino está protegido por una diosa conocida como una CPU —Neptune, Noire, Blanc y Vert—, cuya fuerza depende de la energía Share, es decir, de la fe y el apoyo de la población que vive bajo su gobierno, lo que hace que la influencia política y la confianza pública sean tan importantes como las espadas o la magia. Tras años de conflicto abierto por ese poder, las cuatro CPU firman un tratado de amistad y acuerdan dejar de intentar apoderarse de las Shares por la fuerza, con la esperanza de que la cooperación aporte estabilidad a sus reinos. Aliadas como Histoire y Nepgear contribuyen a mantener ese frágil orden en un entorno marcado por la acción fantástica, la rivalidad y un humor inspirado en los videojuegos.
Sin embargo, la paz dista mucho de estar asegurada. Neptune, la animada CPU de Planeptune, prefiere holgazanear, bromear y jugar a videojuegos antes que tomarse en serio sus responsabilidades, y esa actitud deja vulnerable a su nación a medida que sus Shares empiezan a disminuir. Mientras intenta recuperar la fuerza de su tierra con ayuda de sus amigas, de diosas rivales y de aliados de toda Gamindustri, el equilibrio entre la comedia, el deber y la competición se vuelve cada vez más difícil de mantener. Al mismo tiempo, surgen amenazas externas, entre ellas Magiquone y otros enemigos, que podrían poner en peligro tanto a las CPU como al mundo que protegen, y convertir una disputa por las Shares en una lucha más amplia por evitar que Gamindustri se desmorone.
