RDG: Red Data Girl se centra en Izumiko Suzuhara, una chica de quince años criada en un santuario de la montaña que ha crecido protegida, es terriblemente tímida y no puede tocar dispositivos electrónicos sin provocar que se estropeen. Con la esperanza de vivir como una estudiante normal, se corta el flequillo e intenta salir de la vida limitada que la ha definido, solo para descubrir que el mundo que la rodea está ligado a fuerzas mucho más extrañas de lo que jamás imaginó.
En el santuario, su guardián Yukimasa Sagara envía a su hijo Miyuki a vivir junto a ella y le ordena que se convierta en su servidor y protector de por vida. Aunque se conocían desde niños, Miyuki la acosó con tal saña que ninguno de los dos soporta al otro, y su tensa relación se convierte en el centro de la vida diaria en el santuario y en la escuela. Mientras Izumiko lucha por comprender su propia naturaleza, la afirmación de Yukimasa de que es una diosa proyecta una larga sombra sobre cada decisión que toma. Combinando la vida escolar, las tradiciones del santuario y el misterio sobrenatural, RDG: Red Data Girl sigue a Izumiko y Miyuki mientras afrontan el resentimiento, el deber y los poderes ocultos que moldean su futuro.