健二(神木隆之介)はごく普通の高校生。数学オリンピックへの出場を惜しくも逃し、夏休みは友人の佐久間(横川貴大)とパソコンの前でアルバイトに精を出すくらいしかやることがない。2人がやっているバイトというのが、インターネット上の仮想都市「OZ」の保守管理。世界中の人が自らの分身であるアバターを持っている「OZ」では、個人的なメールのやり取りから買い物などの金銭決済、電気や水道、鉄道や道路などのライフラインにいたるまで、現実世界のありとあらゆるものが管理されていた。
ある日、バイト中の健二の前に、彼が憧れる先輩の夏希(桜庭ななみ)が突然現れた。長野県上田市にある彼女の母の実家・陣内家まで一緒に旅行してほしいというのだ。彼女の申し出に飛びついた健二だが、曾祖母・栄(富司純子)の誕生日を祝うために集まった親族一同の前で、夏希のフィアンセだと紹介されて大慌て。今さら夏希の言うことを否定するわけにもいかず、栄から夏希を幸せにできるかと聞かれて勢いで承諾してしまった。
その夜、曾祖父の隠し子の侘助(斎藤歩)が予告もなしに帰ってきた。栄から預かった陣内家の金を“持ち逃げ”しておきながら悪びれるところもない侘助を一同は責めるが、侘助に憧れる夏希は大喜び。一方、大家族で過ごす初めての夜に疲れて眠りこんでいた健二は、携帯に送られてきた難解な暗号を反射的に解読。それが世界中を巻き込む大騒動に発展するとも知らずに、答えを返信してしまう。
翌朝。完全無欠と言われていた「OZ」のセキュリティーが、何者かによって破られた。大混乱に陥った「OZ」の影響が現実世界にも及ぶ中で、犯人に仕立て上げられたのは、なんと健二。実は昨晩、健二が説いた暗号は「OZ」のセキュリティーコードだったのだ。健二のアバターを乗っ取った真犯人「ラブマシーン」は「OZ」の深部に入りこみ、各地でガスや水道、電気がストップ。健二は、「OZ」の格闘王・キングカズマをアバターとして操る夏希のハトコ・佳主馬(谷村美月)の力を借りて「ラブマシーン」に戦いを挑むことに。一方、「OZ」の仕組みはよく理解しないものの、混乱をきたした現実の状況を「戦」だと理解した栄は、自分の持っている人脈を駆使して、混乱を収束させようとしていた。
佳主馬は、師匠でもある祖父の万助(永井一郎)の力を借りて「ラブマシーン」を追いつめるが、一歩及ばず。「ラブマシーン」は自らの力を増強させるために、他人のアバターを次々と手に入れはじめた。誰が何のために「ラブマシーン」を操っているのかは不明のまま、なんとか「OZ」の管理棟に入りこむパスワードを解読することに成功した健二。しかし、「ラブマシーン」の暴走は止まるどころか、加速していく。そんな状況を前にほくそ笑んでいる人物がいた。侘助だ。彼こそが「ラブマシーン」の開発者だったのだ。栄に認められたいという侘助の思いが、今回の大騒動を引き起こしたのだ。褒められるどころか栄に一喝された侘助は陣内家を飛び出してしまうが、その翌朝、陣内家を大きな哀しみが襲う…。
増殖を重ねて4億人分のアバターを手に入れた「ラブマシーン」の最終ターゲットは、「世界征服」。小惑星探査機「あらわし」の制御システムをも掌握した「ラブマシーン」は、「あらわし」の軌道を変えて原子力発電所に落とそうとしていたのだ。「ラブマシーン」を止めて世界を救うためには、彼が持っているアバターを取り戻すしかない。健二と夏希、佳主馬を中心に、陣内家の面々は一世一代の大勝負に出ることに!!
戦国時代から続く陣内家の誇りと、栄が遺した数々の教えを胸に、一丸となって戦に挑む健二と陣内家一同。彼らは電脳の魔物を倒し、世界を守ることができるのか!?