流传在孩子间的传言，大黑市最近宠物失踪的事件频繁发生。优子和京子坐火车来到了大黑市的奶奶家。在去奶奶家的路上优子的宠物狗追着illegal跑进电脑空间内部出不来了。优子找到一名叫文惠的女孩帮忙。文惠告诉优子用自己的奴隶老头子就可以找到传助。正在搜寻的文惠和优子遇见了球球，正在逃跑的时候优子听见了传助的叫声。文惠再试了一次就出了传助，可是沙奇出现了。

文惠和优子一路被沙奇追赶，最后躲到神社避开了沙奇。文惠带优子去常去的道具店里。谁知道竟然是自己的奶奶家。回到家的传助无精打采，用服务器也无法修复，而且在自动下载。最后文惠发现传助感染illegal病毒。老奶奶用让优子成为侦探社员的代价制作杀毒软件医治传助。优子上学离开后，一些奇怪的生物出现在优子的家中捕获传助，被奶奶发现了。

奶奶在家里追赶生物，因为扭腰还是没有追上。神秘生物抓了传助，并准备逃脱。奶奶用信息传送给优子和文惠。优子和文惠追赶，中途遇到了沙奇。文惠和优子走散，优子捡到了传助，逃避到建筑里，遇见双马尾少女；两人协同逃跑，岂料少女骗走传助，可是就在这个时候传助杀毒分离启动，病毒逃出；优子抱起被丢下的传助，看见少女用钥匙插进了病毒里并造成了空间崩毁。这时文惠追上优子并告诉她这个少女是暗号者。

今天学校来了一名叫勇子的转校生，这个转校生就是优子她们遇上的少女。可是少女否认见过面，并且冷眼相对。一名叫大智的少年上课对优子恶作剧，优子被文惠救下。大智又对勇子恶作剧，勇子却用3倍奉还。大智不服气放学后骗来勇子，用自己和朋友们设好的陷阱对勇子进行攻击，激烈战斗后大智完败。文惠趁机对勇子进行资料搜集，最后两人两败俱伤。

这一天文惠和优子去找自己同属的生物部部长原研，原研也是侦探会的一名成员。勇子故意暴露自己引诱大智等人去找标记水晶的事，文惠和优子原研跟踪其后。勇子带领众人来到堆积废弃巴士的空地，大智他们发现这里存在许多标记水晶。突然沙奇袭击了优子和文惠，沙奇看见大智等人也是追赶。文惠和优子在被追赶的穷途末路的时候，原研出现命令住了沙奇。同时勇子趁机以暗号者的身份做起了大智等人的首领。

文惠和优子看见原研可以命令沙奇，疑心的文惠和优子跟踪原研，来到花店，怀疑这是邮政局的间谍，可是接触后发现不是。文惠和优子对沙奇进行了实验，中途京子差点被沙奇攻击。京子被姐姐教训后失落的走了。优子和文惠找到了正在给死去好友哀悼的原研，原研告诉他们沙奇的秘密。优子的妈妈电话说京子失踪了，众人寻找京子。优子看见京子差点被卡车撞倒，一个少女骑车救了京子。少女竟然是原研的姑姑。

奶奶告诉文惠和优子找寻一只仓鼠电子宠物，里面藏有闪亮标记水晶的所在地。两人来到废弃工厂，正在找寻的优子发现了跟踪她的京子。京子发现仓鼠，一直追寻。勇子在工厂布下陷阱和暗号捕获病毒illegal，可是出了差错和优子两人一起被关在密室里。在密室里两人讨论起来illegal的真身，这时京子被illegal追赶，勇子打开密室后追赶解救京子。勇子在千钧一发的时候救下了京子。

夏日祭到来，大智和大黑黑客的朋友们听从勇子的计划打算抢夺文惠和优子的眼镜。在夏日祭上大智和文惠两人玩得很开心，大智想起了小学时的事情，可是被勇子打断。这时的原研和优子发现了病毒illegal，可是原研确认出了这是原来的宠物，结果被突然到来的球球毁灭了。大智被勇子怂恿说出了违心话，在生物部合宿的时候进行试胆大会的决斗，输掉的人要交出眼镜。

生物部的合宿开始了。晚上，为了活跃气氛大智讲起了道子的鬼故事，原研说了不同版本的道子的故事。试胆大会进行中，两方拼死对战恐怖怪物的陷阱；学校的周围响起了女孩的声音，原研姑姑给沙奇下了指令让她进入学校，勇子也埋伏在附近，她们的目标就是道子。原研追着道子来到一个屋子，看见电话拨下号码，竟然与死去的观奈通了电话然后晕了过去。赶到的勇子竟然用指令和道子合二为一。

合二为一的勇子很轻松地就解决掉了沙奇，并且告诉原研的姑姑不要多管闲事。事后大智被勇子赶出了大黑黑客。原研从电话中得到了死去观奈的信息，文惠和优子以及原研决定根据提示再走一次路线，发现可疑之处。优子回忆起小时候的一件事，记忆中的一个男子与她相遇，一起找寻传助。优子认为这个男子就是原研。优子在奶奶的帮助下提取了观奈日记的信息，和原研又进行了一次搜查。

被逐出大黑黑客的大智找来电波两人商量怎么找illegal，遇到京子；京子说自己见过illegal；再找到古旧空间后，大智用鱼竿钓到了鱼形illegal；大智用自己找来的破坏空间碎片喂养鱼形illegal却出了意外。鱼形illegal变大在城市里肆虐，身为原研姑姑的玉子也无法阻止；玉子找眼镜婆婆帮忙，制作了疫苗。

大智和电波、京子还在不放弃找illegal，每天都在一起，结果大智长出了illegal胡子，去找眼镜婆婆结果发现传染，每个人都长出了胡子。眼镜婆婆用显微镜观察发现胡子里有城市文明，而且文明还在发展。眼镜婆婆又制作出了翻译器翻译胡子的用语。优子沉迷在用翻译器和病毒胡子沟通，最后高度发展文明的胡子们爆发了星际核战争，文明几乎毁灭了。胡子们开始找寻了新的居住地。

优子和原研找古旧空间时，发现了正在喂养一只illegal的电波。电波告诉他们这是他喂养的一只叫长脖子的illegal。illegal就像电波的宠物一样听他的话，而且电波告诉优子和原研长脖子只能在黑色路面行走。一天长脖子的居住地要盖起大楼，电波和优子等人决定为长脖子找寻一个新的住地。经过艰难万险长脖子最后来到河边，但是已经没有时间了。就在这时长脖子把河对岸的烟囱看成了自己的同伴冲向了太阳下。

文惠的弟弟叫亮，有着一只叫做咪z的电脑宠物。咪z可以对看见的画面声音进行录制；亮每天记录着姐姐文惠的生活，为了有一天能够用来威胁自己的姐姐。这一天咪z遇见了与自己一只同种类的电脑宠物但却画面丢失了。原研被一个神秘男子救下，神秘男子看到原研对illegal的研究赞叹不已，并且提醒他不要太深入否则会和观奈一样。

优子去车站对面调查，可是迷了路。途中遇上了把自己误认为是勇子的两个小男孩，逃跑中被一个叫做健的男孩救了。优子在逃跑中回忆起了曾经的记忆。小时候的优子寻找传助迷路遇上了illegal并且交谈了起来。illegal一直在寻找一个东西，4423；正好优子曾经见过的那个男孩也叫4423。可是优子总是回忆不起来关键部分。最后健告诉优子如果找到古旧空间进入后绝对不能拿下眼镜，否则会死掉。

正在为自己作文发愁的文惠和优子接到医院电话说眼镜婆婆出事了，来到医院后才发现是婆婆在捣乱，文惠离开，优子陪婆婆。优子在帮婆婆取药时发现正在偷拍的小亮，在偷拍内容中找到了勇子。优子让小亮继续偷拍，发现勇子来到了4423号病房看望一个人，而这个人就是优子记忆中的那个叫4423的男孩。优子跟踪勇子却被勇子发现，这个时候优子给勇子说起了自己的记忆中的4423。

在最后的暑假里，优子和原研越发的接近illegal和古旧空间的真相，但是又扑朔迷离。优子和原研商量放弃研究调查illegal和古旧空间，原研也答应了优子。其实原研只是应付优子。次日原研去找正在捕捉道子的勇子和她的同伙，原研的姑姑玉子决心要阻止勇子，派遣五台沙奇追击勇子。来到勇子面前的原研告诉她，愿意用连接沙奇的代码和勇子交换能够进入古旧空间的机会。

玉子用沙奇追击勇子，勇子用技逃脱。原研身处路口，“通道”已经打开了，原研看见了黑色的观奈在召唤他。就在这个时候“通道”关闭了。玉子知道原研去过现场，所以劝说原研放弃。文惠来到优子家，优子告诉文惠自己不是第一次见到过这个黑色的东西。在夜里京子听见一些声音，优子和文惠赶来的时候发现京子已被黑色的illegal带走了。

illegal带走了京子，京子只留下了无法连接信号的身体。这个时候优子家里全部已变成了古旧空间。文惠和优子已经完全被illegal包围了，优子抱起京子的身体和文惠躲到了眼镜婆婆的住所。两人根据电话里眼镜婆婆的提示，取出了指令符咒想救出京子。优子用电话联系京子，京子在那边世界里被illegal追赶；房子结界被破坏，优子和文惠躲进了过世爷爷的屋子里，没想到这里是与古旧空间相连的。

文惠和优子救出京子后逃到屋子外面，赶来的眼镜婆婆和玉子赶走了illegal。玉子知道这一切都是原研用观奈眼镜所做的时候，改造了沙奇准备阻止这一切。玉子和优子发现已经进入“通道”的原研，优子扔下玉子自己进入“通道”找原研。玉子遇见勇子，在勇子的帮助下找到了优子的所在。原研和优子在古旧空间里见到了死掉的观奈，优子帮助原研一起逃出了古旧空间。可是勇子感觉这背后还有更深的阴谋。

第三小学和第一小学一起在一个校舍里上课，优子遇见了健，还有曾经想袭击勇子的两个男孩。当某天勇子来上学的时候发现自己被别人称为“被诅咒的人”。勇子去医院发现，自己哥哥的病房已经不存在了。神秘声音告诉勇子：“你的哥哥其实早死了，你只不过被利用了。”勇子逃走并不相信这一切是真实的。一路勇子都被黑色机械追赶，来到神社避难的勇子惊奇地发现，黑色机械竟然能够进入神社。

被黑机器追赶的勇子来到了优子家，京子告诉勇子传助快要死了。勇子用暗号救助传助，优子说起关于4423的梦，勇子推断这个送传助给优子的爷爷有关。来到爷爷房间，果不其然爷爷原来是公司的一员，并且隐藏着神秘的仪器。就在这时黑色仪器出现，京子抱起传助就跑。勇子和优子紧追其后，来到京子所躲的神社，勇子用自己的暗号炉攻击后倒下了，情急之下的优子使出了暗号。勇子惊讶地问：“你怎么有暗号炉？”

勇子告诉优子暗号炉很危险不能随便使用。京子被大智救下，然后把传助给了勇子。勇子和优子在找特定路线进入空间拯救传助。勇子接到过去上司宗助电话，告诉勇子带着传助独自一人来指点地点可以找到古旧空间。勇子为了优子安全甩下优子后独自一人前往。勇子被宗助欺骗，宗助与道子结下契约，想要吸收传助。勇子拼死救出了传助，可是自己想起了曾经向道子许下要和哥哥住在古旧空间的愿望。

优子醒来后发现自己躺在医院的床上，身边传来母亲担心的话语。优子、文惠、大智和同学们的眼镜都被家长没收了，家长认为眼镜是危险的东西。而且优子知道了传助为了救她已经死掉了。玉子来到昏迷中的勇子病房中，被勇子的叔叔告诉她了一个关于22的号码。回到家中优子还是决定自己去把这一切的真相找出来。优子拿走了自己过世爷爷的眼镜，原研偷走了自己姑姑的眼镜。优子见到了曾经的同学真由美。

真由美在训斥优子后离开，优子决心找到勇子。优子用爷爷的眼镜进入“通道”来到了空间。玉子和原研来到失去意识的优子身体前，让沙奇去帮助空间内的优子。宗助用黑色机械攻击优子，沙奇带着黑色机械一起自爆。优子找到了勇子，可是勇子被关在自我空间内；勇子听见优子的呼喊，空间开始了崩坏。勇子和优子各自回忆起了埋藏在记忆中的真相。