Summer Wars está protagonizada por el joven Kenji Koise, gran amante de las matemáticas y la informática, que tras quedar eliminado a primeras de un concurso de matemáticas a principios de verano se verá con todo el verano por delante y sin nada que hacer. Hasta que la chica más popular del instituto, Natsuki Shinohara, le invitará a pasar las vacaciones a su pueblo con su familia. La razón es que pretende hacer pasar a Kenji por su novio debido a una promesa realizada a su bisabuela. Pero las cosas se complicarán al día después de la llegada de los jóvenes, y tendrán que enfrentarse a una fabulosa aventura en un mundo de fantasía junto al resto de la familia comandados por la abuela.