The Case Study of Vanitas transcurre en el París del siglo XIX, donde los vampiros viven bajo la sombra de una antigua y peligrosa leyenda. Desdeñado por los suyos por haber nacido bajo una luna azul, el vampiro Vanitas se volvió temeroso y desolado. Según los rumores, creó un grimorio maldito conocido como el «Libro de Vanitas», un tomo del que se dice que algún día hará recaer el castigo sobre todos los vampiros de la luna carmesí.
Noé Archiviste llega a París en busca de ese legendario libro y, durante un viaje a bordo de un dirigible, es salvado de un ataque de vampiros por un excéntrico médico que también se hace llamar Vanitas. Irónicamente, el autoproclamado especialista en vampiros no es en absoluto un vampiro, sino un simple humano que heredó tanto su nombre como el libro de su maestro, el mismo Vanitas de la leyenda. A medida que sale a la luz el extraño caso del Charlatan's Parade, la capacidad del médico para devolver la cordura a los vampiros al recuperar su verdadero nombre se vuelve invaluable, y arrastra a Noé a un mundo de misterios ocultistas, alianzas incómodas y heridas ocultas que siguen impulsando a la sociedad vampírica.