A história se passa em um mundo onde a humanidade se refugia em labirintos subterrâneos, vivendo em pequenas colônias como se fosse natural. Devido aos perigos encontrados nos labirintos, a profissão de mapeador se tornou uma das mais bem remuneradas.
Memempu é uma jovem entusiasta que sonha em explorar os labirintos e trabalhar como mapeadora, mas seu pai é contra essa ideia. Após várias tentativas, Memempu convence seu pai a deixá-la explorar o labirinto e juntos os dois parte em uma aventura que promete revelar muito mais coisas do que eles imaginam.
Em algum lugar no vasto mar da Internet, existe um site que só pode ser acessado ao badalar da meia-noite. Conhecido como Jigoku Tsushin, rumores indicam que se você postar qualquer ressentimento ou rancor lá, a Jigoku Shoujo aparece e arrasta qualquer pessoa que esteja lhe atormentando para as profundezas do inferno. Muito pouco é conhecido à respeito dessa garota - tudo que sabemos com certeza, é que ela vive com sua igualmente enigmática avó, as três bonecas que a acompanham e servem a seus propósitos, e qualquer mensagem postada no Jigoku Tsushin a desperta, e faz com que ela se torne a "garota do inferno"