La storia di Rewrite si svolge nella città fantastica di Kazamatsuri, un luogo quasi fatato collocato sulla luna in bilico fra tecnologie avanzatissime e una natura lussureggiante derivata da un ambiente forestale creato dall'uomo. Protagonista è Kotaro Tennouji, un liceale che frequenta il club dell'occulto insieme a cinque compagne di scuola: Kotori Kanbe, Chihaya Ohtori, Sizuru Nakatsu, Lucia Konohana e Akane Senri. Ma numerosi misteri circondano la città di Kazamatsuri e la sua foresta, due misteriose fazioni in lotta per il destino del mondo e anche lo stesso Kotaro.