Hatena☆Illusion menceritakan Bertahun-tahun yang lalu, banyak "Artefak" ajaib yang dicuri dan tersebar di seluruh dunia. Mereka jatuh ke tangan orang-orang yang tidak seharusnya mengetahui keberadaan mereka, sehingga menimbulkan malapetaka bagi mereka yang menyalahgunakan kekuasaannya. Keluarga penyihir Hoshisato memiliki akses khusus terhadap Artefak, dan mereka mengambil tanggung jawab untuk mengembalikannya ke tempat yang seharusnya. Meskipun kurang pengalaman, Kana "Hatena" Hoshisato ingin membantu orang tuanya Mamoru dan Maeve dalam pencarian mereka, dan melakukan yang terbaik untuk meningkatkan diri. Sementara itu, teman masa kecilnya Makoto Shiranui datang ke rumah mereka untuk belajar sihir di bawah bimbingan ayahnya sebagai bagian dari janji yang mereka buat bertahun-tahun lalu. Hatena sangat senang bisa bertemu temannya lagi, namun dia benar-benar kecewa ketika orang yang dia pikir perempuan selama ini ternyata laki-laki, sehingga terjadilah reuni yang pahit.
