10 anos após os eventos de xxxHOLiC Shunmuki, um melancólico Kimihiro Watanuki assumiu a loja anteriormente dirigida pelo misterioso Yuuko devido a uma promessa que ele fez a ela. Seus companheiros Maru, Moro e Mokona convivem com ele em relativo contentamento, e alguns rostos familiares chegam de vez em quando: a ex-amiga rival Shizuka Doumeki e o ex-prodígio psíquico Kohane Tsuyuri. Enquanto Kohane estuda folclore sob Doumeki na universidade, eles encontram um caso que é perfeito para o mestre da loja.
Eventualmente, Watanuki recebe a visita do avô da Doumeki's, Haruka. Ele pede que Watanuki investigue os sonhos de seu neto……….. Enquanto dentro do mundo dos sonhos, ele descobre como suas aventuras passadas aconteceram a partir da perspectiva de Doumeki's, levando Watanuki a descobrir verdades de 10 anos atrás e segredos sobre os laços que ligam sua amizade.
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