Summer Wars gira en torno a Kenji Koise, un joven de Tokyo de carácter reservado de diecisiete años al que le apasionan las matemáticas y la informática. Durante sus vacaciones de verano decide participar en las Olimpiadas Matemáticas, donde no conseguirá pasar de las rondas clasificatorías, lo que provocará que entre en una profunda amargura y que decida pasar el resto del verano conectado a un mundo virtual llamado OZ como su válvula de escape. Sin embargo, sus penas durarán poco, ya que será invitado, para su asombro, por la chica más popular del instituto, Natsuki Shinohara, a pasar el resto de las vacaciones en casa de su familia en un pueblo de Nagano.