Gimnazjalistka Mirai Onozawa, zmęczona napiętą sytuacją rodzinną, w chwili frustracji życzy sobie, by wszystko zostało zniszczone. Niestety, jej myśli zdają się materializować, poprzez potężne trzęsienie ziemi o magnitudzie 8.0, które niszczy region Kanto, pozostawiając chaos i zgliszcza w jego następstwie.
Podczas wakacji Mirai niechętnie towarzyszy swojemu młodszemu bratu Yuukiemu na wystawie robotów w Odaiba. Podczas katastrofy, rodzeństwo zostaje uwięzione w centrum wystawowym i zmuszone do zmierzenia się z potężną siłą natury. Wkrótce potem spotykają Mari Kusakabe, motocyklistkę i samotną matkę, która postanawia pomóc im wrócić do swoich domów.
Wspólnie podejmują niezwykle trudną podróż przez zniszczone miasto, zmagając się z niebezpieczeństwami, stratą i niepewnością. Tokyo Magnitude 8.0 to emocjonująca opowieść o przetrwaniu, ludzkiej solidarności i odwadze w obliczu nieprzewidywalnej katastrofy.