Kafe Kucing Hitam terletak di bangsal kelima di Ibu Kota Kekaisaran. Setelah kehilangan tujuan mereka setelah perang berakhir beberapa tahun sebelumnya, boneka-boneka mekanik canggih yang dikenal sebagai Automata telah dipulihkan dan sekarang bekerja di kafe dengan mengenakan kimono yang elegan. Sementara mereka menyesuaikan diri dengan dunia yang damai, kejadian di masa lalu terus menghantui para Automata, membuat mereka tidak bisa melepaskan tanggung jawab yang pernah mereka emban.
Di antara Automata yang bekerja di Black Cat Cafe adalah Haizakura yang baru saja dipulihkan, yang kehilangan ingatannya selama reset. Identitas dan perannya di dunia yang tidak dikenalnya ini masih menjadi misteri baginya, namun satu hal yang pasti, ia suka bernyanyi. Dengan rasa ingin tahu yang tidak pernah berakhir dan lagu-lagu indah untuk memandu mereka, Haizakura dan Automata mencari tujuan baru mereka bersama-sama, saling mendukung satu sama lain tidak peduli seberapa sulitnya upaya itu.
