電視動畫《黃昏乙女×失憶幽靈》改編自日本漫畫家めいびい原作的同名漫畫。故事發生在誠教學園初中部，由於歷史悠久的緣故，許多不思議事件在校園中廣爲流傳。某日，少年新谷真一迷失在了猶如迷宮一般的校舍之間，夕陽下，一個黑髮少女的身影出現在了他的視線中。少女穿着真一沒有見過的古老校服，空洞的眼神里充滿了哀怨。難道，我遇見了幽靈？真一興奮的這樣想着。原來，幽靈少女名叫庚夕子，15歲那年不幸去世，因爲失去了記憶，因此也想不起來究竟是如何死去的，爲此苦惱的夕子這才每日徘徊在校園之中，成爲了衆多靈異事件的始作俑者。作爲唯一能夠看見夕子存在的人，真一成爲了尋找夕子記憶的頭號人選，一個名爲“靈異調查部”的社團就這樣成立了。