Angel Beats! se passa no ambiente de um colégio na vida após a morte, uma espécie de limbo onde as pessoas vivenciaram traumas ou adversidades na vida e devem superá-los antes de falecer e reencarnar. A história segue Yuzuru Otonashi, um menino com amnésia que acaba na vida após a morte. Ele conhece Yuri Nakamura, uma garota que o convida para se juntar ao Afterlife Battlefront (死んだ世界戦線 Shinda Sekai Sensen?) , ou SSS, uma organização que ela fundou e lidera que se rebela contra um Deus invisível por causa de suas circunstâncias injustas na vida. Seu inimigo é Angel, o presidente do conselho estudantil, que tem poderes sobrenaturais e acredita-se que seja associado de Deus. Depois de ingressar no SSS, Otonashi conhece outros membros, incluindo Hideki Hinata, o co-fundador; Masami Iwasawa, vocalista principal de uma banda de rock de quatro garotas, Girls Dead Monster (GDM); e Yui, um underclassman e fã de GDM. Além dos membros do SSS, a vida após a morte é povoada por alunos e professores fabricados, a quem Yuri se refere como " personagens não-jogadores " (NPCs).
