Rinka Urushiba é uma estudante comum, embora pobre, do ensino médio. Como o pai não está mais empregado, ela passa todos os dias trabalhando para economizar dinheiro e poder continuar morando no pequeno apartamento.
Tudo isso muda um dia, quando Rinka vê um pinguim voador e o persegue até o topo da Nova Torre de Tóquio – onde ela é confrontada por um peixe brilhante nadando pelo céu, que lhe concede o poder de passar por objetos sólidos, tornando seu cabelo tão branco quanto a neve no processo. O único problema é que ela não é a única a ganhar superpoderes, e Tóquio rapidamente precisa desesperadamente de heróis. Tokyo ESP segue as lutas de Rinka enquanto ela inadvertidamente se torna a heroína conhecida pelo público como a "Garota Branca" por seu cabelo e poderes. Trabalhando ao lado de Kyoutarou Azuma, um colega de classe com o poder de teletransporte, ela lidará com a ameaça crescente daqueles que abusariam de seus próprios poderes. Mas será que ela e o seu sentido de justiça conseguirão sobreviver à medida que os riscos aumentam e os inimigos que enfrentam se tornam mais fortes?
