Un año después de que los Ojos Místicos de Percepción de la Muerte de Shiki Tohno ayudaran a resolver el caso de los Asesinatos Vampíricos en Serie de Tsukihime, nuevos rumores de un asesino fantasma lo devuelven a las calles. En sus rondas se cruza con Sion Eltnam Atlasia, alquimista de Atlas que busca una cura para el vampirismo y cree que Arcueid Brunestud tiene los datos que necesita. Mientras Shiki, Sion y rostros conocidos como Ciel y Akiha Tohno acorralan al asesino desde ángulos distintos, sus investigaciones por separado empiezan a cruzarse.