„Night Head Genesis” to historia braci Naoto i Naoya Kirihara, którzy po 15 latach uciekają z tajemniczego ośrodka badawczego, kiedy psychiczna bariera oddzielająca ich od świata zawodzi. Odrzucone przez rodziców obawiających się ich nadprzyrodzonych mocy, bracia dążą do normalnego życia. Jednak wkrótce są zmuszeni użyć swoich talentów, aby ratować ludzi, kiedy „minus energy” zaczyna ogarniać świat, a przestępstwa związane z mocami psychicznymi rosną.
Wyzwanie stanowi kontrola tych zdolności i ich wykorzystanie dla dobra innych. Naoya jest traumatyzowany swoją zdolnością czytania w myślach innych, podczas gdy Naoto niespodziewanie rani tych, do których czuje więź, z powodu swoich niekontrolowanych mocy psychokinetycznych. Przy pomocy tajemniczej Shouko Futami, która potrafi przewidywać przyszłość, bracia Kirihara muszą pokrzyżować plany organizacji powiązanej ze zgubnymi wydarzeniami dotyczącymi osób obdarzonych darami.