Lain ist eigentlich eine ganz normale Schülerin, die ein ganz normales Leben führt. Doch eine Woche nach dem tragischen Selbstmord einer Mitschülerin aus ihrer Klasse, bekommen einige Schüler plötzlich E-Mails von der Toten. Auch scheint irgend etwas mit der Welt nicht in Ordnung zu sein, denn immer öfter sieht sie seltsame Bilder von menschenleeren Orten und diffusen Gestalten. Lain muss feststellen, das vieles in ihrem Leben anders ist, als sie bisher dachte.
Alles begann mit einer seltsamen Erscheinung - einer grellen Lichtsäule mitten in der Nacht. Seitdem verschwinden Leute und es geschehen unerklärliche Selbstmorde und Morde. An allem scheint die Todesgöttin Boogiepop beteiligt zu sein und Nagi macht es zu ihrer Aufgabe, Boogiepop zu stellen und das Geheimnis um ihr Erscheinen in der Stadt zu ergründen. Boogiepop Phantom ist eine Reihe lose zusammenhängender Einzelgeschichten, in deren Verlauf der Zuschauer nach und nach, aber nicht unbedingt in der richtigen Reihenfolge, in das Geheimnis um Boogiepop eingeweiht wird. Die entscheidenden Hinweise zu finden und zu enträtseln stellt den Zuschauer vor eine spannende aber nicht gerade leichte Aufgabe, die diese Serie zu einer fesselnden und nervenaufreibenden Mystery-Serie macht.