Située à mi-chemin entre la médecine et le fantastique, Kaitai Shinsho Zero est l'histoire de Sotaro Narutaki, un jeune chirurgien surdoué qui parcourt le monde avec sa plantureuse assistante Momo, pour affronter de terrifiantes créatures parasites et anthropophages, nommées Monstrovirus. Créés par une secte de sorciers, ces monstres menacent l'humanité.
À l'aide d'un grimoire mystique appelé Kaitai Shinsho ou traité de monstrovirologie, Sotaro prodigue ses soins en utilisant une épée pour scalpel. Au travers de leurs voyages, les deux protagonistes sont aussi à la recherche du mythique volume 0, celui qui selon la légende, renferme le secret qui éradiquerait la menace que les Monstrovirus font peser sur le monde...