Главный герой мультсериала «Хочу съесть твою поджелудочную железу» – хулиган и двоечник, старшеклассник Харуки Сига, который однажды задерживается в школе после уроков и находит в раздевалке чью-то тетрадь, которая подписана как «Дневник болезни». Вскоре выясняется, что это тетрадь его одноклассницы, милой и доброй девушки Сакуры Ямаути. Прочитав несколько десятков страниц жуткой истории, Харуки Сига узнает, что девушка страдает смертельной болезнью – ее поджелудочная железа больше не работает. Чтобы поддержать одноклассницу в этой сложной ситуации, юноша решает ближе познакомиться с Сакурой. Однако не все так просто, ведь Харуки Сига очень любил всячески издеваться над этой девушкой.