Життя тринадцятирічної дівчинки Мірай вкрай нудне та одноманітне: зранку вона йде до школи, потім забирає молодшого брата, вертається додому, прибирається у кімнаті, готує вечерю, і так день за днем. Дівчина переживає кризу підліткового періоду, тому часто злиться, огризається, бурчить, а також мріє про те, щоб усі, хто її дістає, нарешті повмирали. Під час літніх канікул, одного сонячного дня, коли Мірай разом з братиком Юкі їде на виставку роботів на штучний острів Одайба в Токіо, на місто обрушується землетрус величезної сили і руйнує все на своєму шляху. І тепер Мірай збирається знайти братика, якого втратила з поля зору через катастрофу, та разом з ним повернутися додому.
Незважаючи на те, що "Токійський восьмибальний” – аніме-катастрофа, сюжет акцентується не на динаміці руйнування міста, а на трагедії звичайних людей, яких кожен із нас може зустріти в реальному житті.