Basert på et populært otome-spill, følger Hakuouki Chizuru og Shinsengumi i en alternativ virkelighet. Chizuru reiser til Kyoto på leting etter sin savnede far, men etter å ha vært involvert i en hendelse, endte det opp med å bli tatt inn av Shinsengumi der hun møter medlemmene inkludert den berømte Hijikata Toshizo og Okita Soshi. Faren til Chizuru forsket på regjeringen for å styrke Shinsengumi og utviklet ochimizu. Ochimizu er en formel som gir demonlignende styrke- og regenereringseffekter, men når den først er tatt opplever brukeren ekstrem smerte og blir til slutt til et blod sulten monster.
I et forsøk på å forsvare Chizuru, tar Hijikata ochimizu, og selv om situasjonen ble reddet, er han nå rammet av sykdommen. Okita blir også tvunget til å ta formelen når tuberkulosen hans forhindrer ham i å forsvare Chizuru og seg selv. Når hun føler seg ansvarlig for sine handlinger, må Chizuru bekjempe hennes følelse av hjelpeløshet og finne mot til å støtte Shinsengumi.
