Venus Versus Virus mengisahkan tentang Sumire, seorang siswi sekolah biasa yang sejak kecil memiliki kemampuan untuk melihat hantu. Ia menceritakan hal ini kepada teman dan keluarganya, namun mereka hanya menganggapnya sebagai kebohongan. Pertemuan tak terduga dengan sebuah bros yang tiba-tiba muncul dari udara, serta monster dan pembunuh monster berpenampilan gothloli bernama Lucia, membuatnya harus mengambil keputusan yang mengubah hidupnya: menggunakan kemampuannya untuk melawan “virus-virus” yang memakan umat manusia.