Tokyo Mirage Sessions #FE speelt zich af in het hedendaagse Tokio met locaties die gebaseerd zijn op echt bestaande locaties zoals Shibuya en Harajuku. In de game wordt Tokio belaagd door diverse aanvallen vanuit de ‘Idolosphere’, een alternatieve dimensie waar wezens met de naam ‘Mirages’ de energie Performa oogsten van mensen.

De speler volgt de jonge leden van Fortuna Entertainment, een talentenbureau. Deze jongeren worden ‘Mirage Masters’ die de mogelijkheid hebben om samen te smelten met Mirages, zielen van krijgers uit een andere wereld. Deze Mirages hebben ook een eigen wil, waardoor sommigen vriendelijk zijn en willen helpen, terwijl anderen liever flinke chaos veroorzaken waar onschuldige mensen slachtoffer van worden. Het is aan de Mirage Masters om de Mirages die kwaad in de zin hebben te stoppen.