Rozen Maidenは、トラウマを抱えた引きこもりの桜田純を中心に描く。純は日々、ネット通販で物を注文しては送り返す生活を送っているが、ある奇妙な手紙と「はい」というたった一語によって、生きた人形たちの世界へ引き込まれる。純のもとに最初に現れるのは、ゼンマイ仕掛けの人形である真紅で、伝説の人形師ローゼンによって生み出された意思を持つ人形たち、Rozen Maidenの五番目の姉妹である。姉妹のうち誰が完璧な人形アリスになるかを決める戦い、アリスゲームに参加するには人間の媒介が必要であり、純はその役割を担うことになる。
ほかのRozen Maidenたちが次々と純の家へ入ってくるにつれ、彼の静かな日常は、対立する人形たち、潜む危険、そして過去からよみがえる古い敵に満ちた超自然的な संघर्षへと変わっていく。当初は渋々の協力でしかなかった関係は、やがて信頼の絆へと変わり、純は長く自分を孤立させてきた恐怖と向き合うことを迫られる。純と人形たちは、互いに頼り、守り合い、前へ進み続けることの意味を学びながら、アリスゲームの試練に耐えなければならない。