In un'oscura notte di settembre del 1986, una giovane studente, Miku, entra dentro la Magione Himuro per trovare il fratello disperso, Mafuyu. Il fratello era andato in questa casa alla ricerca di notizie del suo amico e mentore Junsei Takamine, un misterioso scrittore di romanzi horror scomparso a sua volta assieme al suo editore Koji Ogata e alla sua assistente Tomoe Hirasaka (una studiosa del paranormale). Takamine si era recato nella magione Himuro alla ricerca di elementi e di ispirazione per il suo nuovo libro, che era intenzionato di basare sul folklore e sulle leggende giapponesi più misteriose e oscure. Armata solo di una torcia, Miku entra nella casa tristemente famosa per alcuni orrendi rituali che l'avevano vista protagonista in passato, a causa dei quali si era guadagnata la nomea di casa maledetta. Miku troverà alsuo interno una vecchia macchina fotografica, la "camera obscura", che Mafuyu aveva portato con sé e che si racconta sia stata tramandata dalla loro madre. La macchina fotografica pare avere la capacità di catturare e "uccidere" i fantasmi quando li si fa una foto.
Il gioco si dice basato su una storia vera e sulle leggende nate intorno alla magione Himuro in Giappone. Si narra che la casa in questione sia al centro di della morte orribile avuta da una famiglia giapponese diversi anni fa. Ciò nonostante Makoto Shibata, il produttore della serie, ha detto che il gioco si basa su due vecchie leggende urbane e sulle storie di fantasmi. Shibata non fa invece menzione alle storie di omicidi avuti luogo nella casa... il ché ovviamente mette in discussione la versione della "storia vera" reclamizzata dal gioco. È da notare inoltre che il gioco non dichiara che la "storia vera" è avvenuta in giapponese e che lo slogan "basato su una storia vera" non era stato inserito nella confezione del gioco fino a che questo non è stato venduto anche fuori dal Giappone. La versione per Xbox del gioco possiede dei contenuti extra e nuovi fantasmi non presenti nell'edizione per PlayStation 2. Nella versione giapponese del gioco, Miku, la protagonista è una liceale di 17 anni. Quando il gioco è stato distribuito negli Stati Uniti e in Europa è stata resa più vecchia per venire incontro ai differenti gusti dei giocatori occidentali. Il gioco si chiama anche: 零～zero～ in Giappone e Fatal Frame negli Stati Uniti.