Ayumu Aikawa es un estudiante de instituto de 16 años que es trágicamente asesinado mientras investiga una casa sospechosa. Sin embargo, pronto despierta junto a una extraña chica con armadura llamada Eucliwood Hellscythe. Ella se revela como una nigromante que ha revivido a Ayumu, ¡convirtiéndolo así en un zombi!

Ahora inmortal, Ayumu se dispone a dar caza a su asesino. Un día, mientras busca en un cementerio, se encuentra con una bulliciosa joven llamada Haruna, que lucha contra un oso con una motosierra vestida de chica mágica. Tras matar a la bestia, Haruna intenta borrar los recuerdos que Ayumu tiene de ella, pero él absorbe su magia. Despojada de sus poderes, Haruna ordena ahora a Ayumu que asuma su papel de cazador de extrañas criaturas conocidas como «Megalo», monstruos que vagan por el mundo humano y aterrorizan a la población.

Kore wa Zombie Desu ka? sigue las travesuras diarias de Ayumu, un humano convertido en zombi, mientras comienza su nueva y absurda vida en la que lo sobrenatural se convierte en la norma.