Koyomi Araragi, uma estudante do terceiro ano do ensino médio, consegue sobreviver a um ataque de vampiros com a ajuda de Meme Oshino, um homem estranho que mora em um prédio abandonado. Apesar de ter sido salvo do vampirismo e agora ser humano novamente, vários efeitos colaterais, como habilidades de cura sobre-humanas e visão aprimorada, ainda permanecem. Apesar disso, Araragi tenta viver a vida de um estudante normal, com a ajuda de seu amigo e presidente da turma, Tsubasa Hanekawa.

Quando a colega de classe Hitagi Senjougahara cai da escada e é pega por Araragi, o menino percebe que a menina está anormalmente leve. Apesar dos protestos de Senjougahara, Araragi insiste em ajudá-la, decidindo contar com a ajuda de Oshino, o mesmo homem que uma vez o ajudou em sua própria situação.

Através de vários contos envolvendo demônios e deuses, Bakemonogatari segue Araragi enquanto ele tenta ajudar aqueles que sofrem de doenças sobrenaturais.