Vào mùa xuân năm Gensokyo thứ 119, xảy ra di biến Tuyết mùa xuân (春雪 異 変). Gensokyo bị mắc kẹt trong một mùa đông vĩnh cửu, với những trận bão tuyết xảy ra vào tháng Năm. Ba nhân vật nữ chính, mỗi người vì những lý do riêng, bắt tay vào làm điều gì đó cho mùa đông, và trả lại mùa xuân cho Gensokyo. Vì đền Hakurei đã cũ nên mùa đông khiến Reimu bị mắc kẹt vĩnh viễn trong cái lạnh, điều này thúc đẩy Reimu lên đường giải quyết sự việc. Khi tìm thấy một cánh hoa anh đào trong nhà của cô trong Khu rừng Phép thuật, Marisa tò mò không biết liệu mùa đông vĩnh cửu có ảnh hưởng đến những nơi bên ngoài Gensokyo hay không, và giống như Reimu, Sakuya phải kết thúc mùa đông, nếu không cô sẽ hết nguồn cung cấp để giữ ấm cho dinh thự Hồng Ma Quán.[6] Về mặt lý thuyết, Reimu sẽ là người giải quyết vụ việc này.

Sau khi vượt qua một kết giới nằm trên những đám mây, nhân vật nữ chính bước vào cánh cổng của Minh giới (冥界). Ở đó, cô phải đối mặt với người làm vườn bán ma Konpaku Youmu. Youmu giải thích rằng cô đã bị ăn cắp bản chất của mùa xuân khắp Gensokyo để làm cho Saigyō Ayakashi (西行妖), một cây hoa anh đào youkai, nở một cách hoàn hảo theo mục đích từ người chủ của mình, Saigyouji Yuyuko. Nữ chính đánh bại Youmu và tiến đến Hakugyokurō (白玉楼) để lấy lại mùa xuân cho Gensokyo. Ở đó, công chúa ma của Hakugyokurō, Yuyuko, tiết lộ rằng cô ấy yêu thích một thi thể ngủ bên dưới cây anh đào Saigyou Ayakashi từ trước khi cô ấy tồn tại. Để phá vỡ phong ấn, cây hoa anh đào yêu quái ấy cần nở rộ. Yuyuko và nữ chính chiến đấu để có được "mùa xuân" cuối cùng chứa đựng trong người nữ chính cần thiết cho Hoa anh đào hoàn hảo, và đòi lại mùa xuân cho Gensokyo. Sau khi nữ chính đánh bại Yuyuko, Saigyou Ayakashi bắt đầu suy giảm sức khỏe. Tuy nhiên, phong ấn đã bị suy yếu sau khi nở gần hết, và linh hồn bị phong ấn tạm thời được giải phóng. Linh hồn được tiết lộ là của Yuyuko, và nữ chính chiến đấu với cô ấy lần thứ hai, cho đến khi linh hồn của Yuyuko cuối cùng bị phong ấn. Hậu quả của dị biến này, vì mùa xuân đến muộn nên mùa hanami trở nên ngắn ngủi, và cũng là nguyên nhân cho dị biến do Ibuki Suika chủ mưu trong Immaterial and Missing Power, phần game Touhou tiếp theo.

Vài ngày sau, Yuyuko nhờ nữ chính giúp đỡ. Kết giới ma thuật giữa Gensokyo và Netherworld đã bị suy yếu bởi Yakumo Yukari, một trong những người bạn của Yuyuko, khiến việc đánh cắp mùa xuân của Gensokyo trở nên dễ dàng hơn, dẫn đến việc nhiều u linh được nhìn thấy ở Gensokyo. Yuyuko yêu cầu nữ chính tìm bạn của mình, người sẽ chuẩn bị cho sự kiện ngắm hoa trong thời gian này, và nhắc nhở cô ấy việc sửa chữa kết giới.

Trong màn Phantasm, nhân vật nữ chính tìm kiếm Yukari. Thay vào đó, nữ chính gặp Chen. Chen đã tiết lộ rằng mình là thức thần của Yakumo Ran, và Ran đến chiến đấu với nữ chính sau khi Chen bị đánh bại một lần nữa. Ran tiết lộ rằng cô ấy cũng là một thức thần, và cô ấy sẽ không muốn bất cứ ai làm phiền đến chủ nhân của mình. Nhân vật nữ chính chiến đấu với Ran, biết rằng nó sẽ thu hút được sự chú ý của Yukari và đã chiến thắng.

Chủ nhân của Ran, Yukari, không xuất hiện, và Ran nói với nữ chính rằng cô ấy nên cố gắng trở lại vào ban đêm, vì chủ nhân của cô ấy ít ngủ hơn vào ban đêm. Trong Giai đoạn Phantasm, nhân vật nữ chính trở lại vào đêm hôm đó và đánh bại Ran đã suy yếu một lần nữa, sau đó Yukari xuất hiện để chào đón nữ chính. Yukari khá ngạc nhiên về khả năng của nữ chính và quyết định tiếp tục nơi Ran đã dừng lại. Yukari bị đánh bại và sử dụng khả năng của mình để thực hiện yêu cầu của nữ anh hùng. Tuy nhiên, vì điều này vẫn chưa được giải quyết và vẫn tiếp diễn trong một thời gian, Youmu đến Gensokyo và thu thập lại u linh bằng ánh sáng hitodama.