"Summer Wars" gira en torno a Kenji Koise, un joven de Tokyo de carácter reservado de diecisiete años al que le apasionan las matemáticas y la informática. Durante sus vacaciones de verano decide participar en las Olimpiadas Matemáticas, donde no conseguirá pasar de las rondas clasificatorías, lo que provocará que entre en una profunda amargura y que decida pasar el resto del verano conectado a un mundo virtual llamado OZ como su válvula de escape. Sin embargo, sus penas durarán poco, ya que será invitado, para su asombro, por la chica más popular del instituto, Natsuki Shinohara, a pasar el resto de las vacaciones en casa de su familia en un pueblo de Nagano. La razón de la repentina y sorprendente invitación de Natsuki a casa de su familia es que esta bella joven le prometió a su bisabuela que por su 90 aniversario le presentaría a su novio, haciendo a Kenji pasarse por el. La bisabuela de Natsuki, Sakae Shinohara, es una enérgica anciana de gran influencia en el gobierno y los círculos financieros de la zona que representa a la décimo sexta generación de la familia Jinnai. La misma noche de la llegada de Kenji a la casa de la familia Shinohara, éste recibirá por mail en su portátil una serie de símbolos misteriosos que intentará descifrar inmediatamente. Al día siguiente, el mundo parecerá haber cambiado radicalmente, y bajo el mando de la bisabuela de Natsuki, Kenji y todos los miembros de la familia Shinohara se unirán para hacer frente a esta crisis de lo más singular.