Protagonista del gioco è Ib, una bambina di 9 anni che un giorno, assieme alla sua famiglia, va a visitare una mostra d'arte di un misterioso artista di nome Weiss Guertena; quando però ella si trova a fissare un grande quadro chiamato Fabricated World (lMondo Fabbricato), nota che tutti i visitatori erano spariti e si ritrova quindi a vagare per i corridoi desolati e bui. Tornata nella stanza del grande quadro, compaiono sulle pareti e sul pavimento delle scritte che invitano Ib «a venire a scoprire tanti luoghi segreti», e così la bambina, tuffandosi in un grande affresco raffigurante un mostro marino, presente nella stanza centrale della galleria, si ritrova in un misterioso corridoio, alla destra del quale trova un vaso con dentro una rosa rossa; non appena Ib la raccoglie, la rosa instaura un legame con la sua anima (quindi se durante il gioco ella perderà tutti i suoi 5 petali, automaticamente anche la bambina perdera la vita arrivando al game over del gioco). In seguito la protagonista si imbatte in un individuo che riversa al suolo quasi esanime. Ib lo soccorre consegnandogli una rosa blu; egli, preso il fiore e automaticamente ripresosi, si presenta: si chiama Garry, un giovane dai capelli viola che gli rivela di essere anche lui un visitatore della galleria e che si è ritrovato d'improvviso in quel misterioso luogo; anche la sua salute è legata alla rosa blu che gli era stata rubata e privata di quasi tutti i suoi petali da un quadro di una donna che ha ripreso vita.Così Ib e Garry iniziarono a girare per le stanze e i vari posti del luogo, risolvendo tanti enigmi, e scappando da quadri, statue e tutte le creature e le creazioni di Guertena che prendono vita e tentano di ucciderli.Successivamente si imbattono in Mary, una bambina dai capelli biondi che appare spaesata, alla quale Garry propone di aggregarsi a loro per cercare una via d'uscita. Poco dopo però, il giovane e le due bambine sono costretti a separarsi: Ib e Mary viaggiando hanno modo di fare conoscenza l'una dell'altra, e quest'ultima manifesta il suo carattere eccentrico, bizzarro ed alquanto curioso. Garry, intanto, continuando a visitare le stanze e risolvere altri rompicapi, giunge in una stanza piena di librerie. In uno di quei libri fa una scoperta sconvolgente: Mary non è una vera bambina, ma è l'ultimo dipinto di Guertena. Egli, preoccupato per Ib, corre a cercarla e la trova appena in tempo mentre Mary, in un raptus di follia, sta per aggredirla con un coltello da pittore; dopo una breve colluttazione, il ragazzo la spinge a terra e le fa perdere i sensi. Così, assieme alla protagonista, ne approfitta per scappare.Giunti in un misterioso mondo disegnato con pastelli a cera, trovano la stanza dove è affisso il quadro di Mary; quest'ultima accorre lì e poiché furiosa, tenta di ucciderli, i due decidono di bruciare con l'accendino di Garry il dipinto della bambina, così diviene un cumulo di cenere. Tale epilogo si rivelerà ancor più triste e duro nei confronti di Mary quando, leggendo un diario poco lontano dal quadro, si verrà a scoprire del dolore e della solitudine della giovane, che ha alimentato in lei la disperazione e il desiderio di poter andare nel mondo reale e vivere tutte le esperienze di una vera vita. Infine Ib e Garry tornano nella galleria, e giungendo di nuovo nella stanza del Fabricated World, essi ci saltano dentro e tornano nel mondo reale.