Angel Beats! se passa em um lugar pós-morte, onde o protagonista Otanashi acorda, porém sem memórias.

Ele se encontra em um lugar que aparentemente é uma escola, mas na verdade é um meio termo entre o céu e a terra.

Otonashi conhece uma garota chamada Yuri (Yurippe), que o convida para juntar-se a SSS-Shinda Sekai Sensen (死んだ 世界 戦線?), uma organização que tem como objetivo lutar contra os “Tenshis” (Anjos) e tomar o poder desse misterioso lugar.