Kore wa Zombie Desu ka bercerita tentang suatu malam sambil berjalan pulang dari Indomart, anak laki-laki SMA Negri bernama Ayumu Aikawa dibunuh oleh seorang pembunuh berantai, dan tiba-tiba dihidupkan kembali oleh seorang necromancer bernama Eucliwood Hellscythe. Satu peringatan kecil: dia sekarang adalah zombie!
Hal-hal menjadi semakin aneh baginya saat dia secara tidak sengaja mencuri pakaian Mahou Shoujo, dan juga dengan kekuatan Mahou Shoujo nya! Haruna, mantan Mahou Shoujo itu, memerintahkannya untuk melawan makhluk jahat yang dikenal sebagai Megalo di tempatnya sampai mereka bisa menemukan cara untuk mengembalikan kekuatannya kembali.
Sepertinya kehidupan Ayumu akan terus berubah dengan hal-hal aneh dan gaib yang selalu muncul di sekitarnya, apakah bener Ayumi adalah seorang Zombie dan Mahou Shoujo?
