Wat zou jij doen om iemand van wie je houdt te redden? Het enige wat de broers Shoma en Kanba weten is dat, nadat ze in een aquarium was ingestort en blijkbaar stervende was, hun terminaal zieke zus Himari op de een of andere manier nieuw leven werd ingeblazen door een pinguïnhoed die ze had gewenst. Nu zijn ze op een onmogelijke missie, want de prijs om Himari in leven te houden is het vinden van een mysterieus object genaamd de Penguindrum, en ze zullen er alles aan doen om hun zus te redden. Terwijl ze hun eigen weg bewandelen in hun zoektocht, moeten ze complexe raadsels ontrafelen, allianties sluiten met vreemden waarvan ze weten dat ze ze niet moeten vertrouwen, en de weefsels van tijd en lot in twijfel trekken.