I år 2045 har teknologien endelig utviklet seg til en grad av velstand for verden. World Wide Web er blitt en verden for «Appli Monsters» (Apurimonsutāzu) eller «Appmons», kunstig intelligente vesener født i mobile apps. Serien fokuserer på Haru Shinkai, en dagligdags Junior High-student. En dag oppdager han en Appmon som lurer i sin Smartphone, som viser seg å være Gatchmon, og de to blir partnere. Haru lærer også fra Gatchmon at den kunstige intelligensen Leviathan skaper virus for å slå alle de onde Appmons, og de to går sammen for å stoppe dem. Etter hvert som serien utvikler seg, får Haru hjelp av rookie-dol Eri Karan, den berømte AppTuber Torajirou Asuka og prodigy hacker Rei Katsura, som er på jakt etter sin yngre bror som ble kidnappet av Leviathan og Harus beste venn Yūjin Ōzora. Hver og en samarbeidet med sin egen Appmon for å hjelpe til i kampen for å beseire Leviathan og gjenopprette balansen mellom deres to verdener.