Anime ini bercerita tentang Chihaya Ayase, seorang anak SD yang tomboy dan mempunyai kebiasaan buruk selalu mengatakan apa yang pertama kali terlintas dalam otaknya.

Mimpinya adalah untuk melihat kakaknya yang seorang model untuk menjadi nomor satu di Jepang …, atau mungkin dunia.

Akan tetapi, pertemuannya dengan seorang anak bernama Arata mengubah hidup Chihaya. Arata menjelaskan bahwa mimpi haruslah berkaitan dengan dirinya sendiri. Mimpi melihat kakaknya menjadi model terbaik di Jepang bukanlah sebuah mimpi.

Dari Arata, Chihaya pun menemukan keasyikan bermain Karuta, dimana Arata sendiri adalah yang paling ahli dalam memainkan permainan tersebut.

Waktu pun berlalu, Kini Chihaya sudah berkembang menjadi seorang gadis belia yang cantik. Meski demikian, minatnya pada Karuta tidak berubah.

Dan dari sinilah cerita Chihayafuru menjadi semakin menarik, bagaimana perjuangan Chihaya dkk mendirikan klub Karuta dan untuk menjadi yang terbaik di Jepang …, atau mungkin dunia.