Ο παίκτης ξεκινά το παιχνίδι ελέγχοντας τον Roxas, ένα 15χρονο αγόρι που ζει σε μια πόλη που ονομάζεται Twilight Town. Βρίσκεται σε καλοκαιρινές διακοπές με τους τρεις καλύτερους φίλους του, τον Hayner, τον Pence και την Olette. Καθώς περνάει μια εβδομάδα, αρχίζουν να συμβαίνουν παράξενα πράγματα. Ένας άντρας ονόματι Άξελ, μέλος της Οργάνωσης XIII που ήταν στο Chain of Memories, εμφανίζεται και εκπλήσσεται και αναστατώνεται που ο Ρόξας δεν τον θυμάται. Παλεύουν και ο Ρόξας ανακαλύπτει ότι μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα Keyblade. Ο Roxas συναντά επίσης τη Naminé και έναν άντρα ονόματι DiZ που ήταν στην πλευρά του Riku στο Chain of Memories. Η Naminé λέει στον Roxas ότι έχει αλλάξει τις αναμνήσεις του, ώστε να μπορέσει να ξαναγίνει "ολόκληρος". Ο Axel λέει στον Roxas ότι κάποτε ήταν φίλοι και ότι πρέπει είτε να πάει τον Roxas πίσω στην Οργάνωση είτε να τον καταστρέψει. Παλεύουν και ο Axel εξαφανίζεται. Ο Roxas βρίσκει τότε τον Sora και εξαφανίζεται ο ίδιος.
Αφού ο Roxas εξαφανιστεί, ο Sora ξυπνάει και γίνεται ο νέος χαρακτήρας παίκτη. Ο Donald και ο Goofy ξυπνούν επίσης και οι τρεις τους συνεχίζουν την αποστολή τους να βρουν τον Riku. Καθώς τον ψάχνουν, συναντούν τα υπόλοιπα μέλη της Οργάνωσης XIII και μαθαίνουν ότι είναι όντα που ονομάζονται Nobodies. Όταν ένας Άκαρδος κλέβει την καρδιά κάποιου, το άτομο αυτό γίνεται επίσης Άκαρδος, αλλά αν η καρδιά του είναι δυνατή, το σώμα του γίνεται Νόμποντι. Τα Nobodies δεν έχουν συναισθήματα, αλλά θέλουν να αποκτήσουν ξανά καρδιές. Ο Xemnas, ο ηγέτης της Οργάνωσης XIII, προσπαθεί να καλέσει το Kingdom Hearts, το οποίο ισχυρίζεται ότι θα επιτρέψει στους Nobodies να πάρουν πίσω τις καρδιές τους. Για να κληθούν οι Kingdom Hearts, οι Heartless πρέπει να σκοτωθούν με ένα Keyblade, το οποίο θα απελευθερώσει τις καρδιές που κατέχουν και θα τους επιτρέψει να επιστρέψουν στο Kingdom Hearts. Αυτός είναι ο λόγος που η Οργάνωση ήθελε τον Sora να τους ακολουθήσει.
Αργότερα αποκαλύπτεται ότι ο Roxas είναι ο Nobody του Sora και ήταν μέλος της Οργάνωσης XIII. Ο Roxas δημιουργήθηκε όταν ο Sora έχασε για λίγο την καρδιά του στο Kingdom Hearts. Στη συνέχεια αποκαλύπτεται ότι η Naminé είναι ο Nobody της Kairi, ο οποίος δημιουργήθηκε όταν η Kairi έχασε την καρδιά της στην αρχή του Kingdom Hearts. Ο Xemnas είναι ο Nobody ενός άντρα που ονομάζεται Xehanort, ο οποίος δεν υπάρχει πλέον. Ο Ansem, ο κύριος εχθρός του πρώτου παιχνιδιού, ήταν ο Heartless του Xehanort.
Κοντά στο τέλος του παιχνιδιού, ο Sora, η Kairi και ο Riku επανενώνονται και καταστρέφουν τον Xemnas. Με όλα τα μέλη της Οργάνωσης XIII να έχουν καταστραφεί και τους κόσμους φαινομενικά ασφαλείς, ο Sora, ο Riku και η Kairi επιστρέφουν στο σπίτι τους στα Destiny Islands.
