O jogador começa o jogo controlando Roxas, um garoto de 15 anos que vive em uma cidade chamada Twilight Town. Ele está em férias de verão com seus três melhores amigos, Hayner, Pence e Olette. Com o passar de uma semana, coisas estranhas começam a acontecer. Um homem chamado Axel, um membro da Organização XIII que estava na Cadeia de Memórias, aparece e fica surpreso e chateado por Roxas não se lembrar dele. Eles brigam e Roxas descobre que ele pode usar uma Lâmina de Chave. Roxas também encontra Naminé e um homem chamado DiZ que estava no lado de Riku da Cadeia de Lembranças. Naminé diz a Roxas que ela tem mudado suas memórias para que ele possa se tornar "inteiro" novamente. Axel diz a Roxas que eles eram amigos e que ele deve ou levar Roxas de volta à Organização ou destruí-lo. Eles lutam, e Axel desaparece. Roxas então encontra Sora, e desaparece ele mesmo.
Após o desaparecimento de Roxas, Sora acorda e se torna o novo personagem do jogador. Donald e Goofy também acordam, e os três continuam sua missão de encontrar Riku. Ao procurá-lo, eles se encontram com o resto dos membros da Organização XIII e aprendem que são seres chamados de Nobodies. Quando um Sem Coração rouba o coração de alguém, essa pessoa também se torna um Sem Coração, mas se seu coração é forte, seu corpo se torna um Ninguém. Ninguém tem emoções, mas quer ter o coração novamente. Xemnas, o líder da Organização XIII, está tentando convocar Corações do Reino, o que, segundo ele, permitirá que os Corpos Sem Coração tenham seus corações de volta. Para convocar os Corações do Reino, os Sem Coração devem ser mortos com uma Lâmina Chave, que libertará os corações que possuem e os deixará retornar aos Corações do Reino. Esta é a razão pela qual a Organização queria que Sora se juntasse a eles.
Mais tarde foi revelado que Roxas é o Ninguém de Sora, e foi membro da Organização XIII. Roxas foi criado quando Sora perdeu brevemente seu coração no Kingdom Hearts. Naminé é então revelado como o Ninguém de Kairi, que foi criado quando Kairi perdeu seu coração no início do Kingdom Hearts. Xemnas é o Ninguém de um homem chamado Xehanort, que não existe mais. Ansem, o principal inimigo do primeiro jogo, foi o Sem Corações de Xehanort.
Perto do final do jogo, Sora, Kairi e Riku se reúnem e destroem Xemnas. Com todos os membros da Organização XIII destruídos e o mundo aparentemente seguro, Sora, Riku e Kairi voltam para as Ilhas do Destino.
