Fuu Kasumi, una torpe joven camarera, pasa sus días trabajando tranquilamente en una pequeña casa de té. Todo cambia cuando accidentalmente derrama una bebida sobre un cliente. Un grupo de samuráis comienza a acosarla, y ella desesperadamente pide ayuda a otro samurái en el local, Mugen, quien rápidamente los derrota con su salvaje estilo de lucha, que incorpora movimientos que recuerdan al breakdance. Desafortunadamente, Mugen luego se enfrenta a Jin, quien se muestra reacio a pelear y empuña una técnica de espada más precisa y tradicional, y Jin resulta ser un oponente formidable. El problema es que destruyen todo el local y accidentalmente matan al hijo del magistrado local en el proceso.
Por su crimen, los dos samuráis son capturados y condenados a ejecución. Sin embargo, Fuu los rescata y contrata al dúo como sus guardaespaldas. Aunque no tiene un lugar al que regresar, la ex camarera desea encontrar a cierto samurái que huele a girasoles y busca la ayuda de la ahora exonerada pareja. A pesar de mostrarse inicialmente en desacuerdo, los dos finalmente aceptan ayudar a la chica en su búsqueda. Así, los tres se embarcan en una aventura para encontrar a este misterioso guerrero, siempre y cuando Fuu pueda evitar que Mugen y Jin se maten entre sí.
Ambientada en un Período Edo alternativo de Japón, Samurai Champloo sigue el viaje de estos tres individuos excéntricos en una épica búsqueda llena de acción, comedia y combates de espada dinámicos, todo al ritmo de una banda sonora única con influencias de hip-hop.