Setelah bermimpi sebuah tanah yang dipenuhi permen, Hiyoko akan ditarik ke dalam dunia animasi melalui lubang donat. Sementara di sana, ia bertemu dengan seorang gadis bernama Tamako-chan dan makhluk misterius yang disebut Kokkubo. Hiyoko mulai mengunjungi dunia animasi setiap hari dan Tamako-chan mengunjungi dunia nyata dengan mengambil tempat tinggal di tubuhnya.