Angel Beats!  diễn ra trong một thế giới sau khi chết, hoạt động như một thế giới bên kia nơi người chết học cách từ bỏ quá khứ trước của mình còn sót lại nào từ cuộc sống trước khi siêu thoát.  Những người trong thế giới này có thể ăn, cảm thấy đau và thậm chí có thể chết một lần nữa, và thức dậy sau đó mà không bị thương.  Các vật thể không có mặt ban đầu trong thế giới này có thể được tạo ra từ bụi bẩn tùy thuộc vào sự quen thuộc của nó khi còn sống.  Trong nơi này, có thể sử dụng vũ khí, thứ này có thể bao gồm từ vũ khí cận chiến đơn giản đến vũ khí và chất nổ phức tạp hơn.  Ngoài ra, các chương trình máy tính có thể được sử dụng để tạo ra các khả năng siêu nhiên, như khi Kanade tạo ra sức mạnh siêu nhiên của mình thông qua một chương trình có tên Angel Player.

Nhân vật chính Otonashi và các nhân vật khác là học sinh tại một trường trung học có số lượng lớn học sinh và giáo viên "bình thường" được gọi là "non- player character" (NPC), không phải là người, nhưng nhìn và hành động như con người.  Bên trong trường, các nhân vật thường tập trung tại trụ sở văn phòng hiệu trưởng của Trận chiến thế giới bên kia (死 ん だ, Shinda Sekai Sensen, (SSS)), một tổ chức chiến đấu chống lại Thượng Đế vì những số phận tàn khốc mà các thành viên SSS đã trải qua trong đời.  [4]  Trong SSS, có một ban nhạc toàn nữ tên là Girls Dead Monster hoạt động như một trò đánh lạc hướng trong các nhiệm vụ, và một tổ chức dưới mặt đất được gọi là Guild sản xuất vũ khí hàng loạt và cung cấp cho SSS.

Otonashi được yêu cầu tham gia SSS bởi người sáng lập và lãnh đạo của nó, Yuri Nakamura.  Cuộc chiến SSS chống lại Kanade Tachibana, còn được gọi là Thiên sứ, Hội trưởng hội học sinh của trường ở thế giới bên kia có trách nhiệm phải đàn áp các hoạt động gây rối của đội SSS.  Mặc dù ban đầu SSS coi Kanade là kẻ thù của họ, Otonashi cuối cùng cũng kết bạn với cô và cô gia nhập SSS.  Sau đó, Otonashi bắt đầu giúp các thành viên SSS khác vượt qua mọi hối tiếc mà họ có trong cuộc sống trước để họ có thể siêu thoát.  Trong quá trình đó, Otonashi ngày càng thân thiết hơn với các nhân vật khác khi anh tìm hiểu thêm về họ.  Mặc dù câu chuyện chứa nhiều những tình tiết lãng mạn giữa Otonashi và từng nhân vật nữ chính, quá khứ và xung đột của các nhân vật không chỉ đơn giản là làm sinh động các yếu tố lãng mạn, mà còn cung cấp một ý nghĩa vượt xa sự lãng mạn. [3]