La historia de Kannagi empieza cuando Jin Mikuriya, un estudiante de arte, talla una estatua de la madera de una árbol sagrado y, de repente, la estatua cobra vida. Resulta que el árbol estaba poseído por una diosa guardiana, que ahora se ha encarnado en la estatua. La diosa, Nagi, se enfada muchísimo cuando descubre que su árbol sagrado ha sido cortado debido a reformas urbanísticas y se entristece mucho pensando que ya no podrá proteger a la gente de la tierra que guardaba. Pronto descubre que las "Impurezas" (que tienen forma de bichos), cuya existencia estaba suprimida por el árbol sagrado, se están despertando. Nagi no sabe como luchar contra ellos hasta que, inspirada por una serie de magical girls, decide crear una arma ritual, un oonusa, para obtener el poder que su cuerpo actual no tiene. El arma funciona y Nagi se queda a vivir con Jin mientras se dedica a limpiar las "Impurezas".
