Plastic Memories transcurre en una ciudad de un futuro cercano donde Sion Artificial Intelligence Corporation produce Giftias, androides tan avanzados que pueden pasar por humanos. Cada Giftia está diseñada con una vida útil fija de 81.920 horas y, cuando se alcanza ese límite, unidades de Terminal Service como Terminal Service One deben recuperarlas antes de que sus recuerdos se desvanezcan y se vuelvan peligrosas. Tras suspender los exámenes de ingreso a la universidad, Tsukasa Mizugaki, de dieciocho años, es contratado para este trabajo sombrío pero discretamente compasivo, en el que la burocracia, el trabajo de campo y las despedidas difíciles forman parte de la vida cotidiana. Asignado a Terminal Service One, hace pareja con Isla, una Giftia pequeña y apacible, respetada como una de las mejores agentes de recuperación del equipo a pesar de su carácter reservado. A medida que Tsukasa aprende las rutinas de recuperación y el coste emocional que dejan a su paso, se siente cada vez más atraído por Isla y por la frágil sensación de conexión que define su labor. A través de su relación, Plastic Memories explora un mundo en el que la tecnología puede imitar la vida casi a la perfección, pero no puede escapar de los límites que convierten en temporal todo vínculo.