Angel Beats! è ambientato in una scuola superiore dell'aldilà, una specie di Purgatorio a metà tra il Paradiso e la Terra dove gli studenti imparano ad abbandonare ogni attaccamento rimasto loro con la vita, prima di reincarnarsi in una nuova vita, scomparendo da quel mondo. Ogni causa di morte è scomparsa e non esistono malattie, ma gli studenti possono ancora provare dolore e tutte le altre sensazioni di quando erano vivi, compresa quella del morire, solo per svegliarsi senza ferite.
La storia segue la "vita" del protagonista, Otonashi, un ragazzo che ha perso i suoi ricordi riguardo alla sua vita sulla Terra (cosa comune in caso di morte traumatica). Una volta svegliatosi nell'Aldilà incontra una ragazza chiamata Yuri, che lo invita a far parte del Shinda Sekai Sensen. La SSS, il cui nome cambia molto spesso è un'organizzazione fondata e portata avanti per riuscire a raggiungere Dio e vendicarsi dei crudeli destini che i suoi membri hanno vissuto. Il motto dell'SSS recita, difatti, "Rebels against the God".
La principale antagonista di Yuri e dell'organizzazione (Kanade) è una ragazza albina chiamata "Tenshi" (o Angel), che si rivela essere anche il Presidente del Consiglio Studentesco.
In questo strano mondo giungono le persone che non sono state felici o non hanno realizzato ciò che volevano fare nella vita: hanno quindi una sorta di seconda possibilità e quando finalmente riescono a realizzarsi possono scomparire e reincarnarsi sulla Terra. Volendosi ribellare contro Dio, i membri del SSS non possono comportarsi come i bravi studenti, altrimenti scomparirebbero.
