Après la mort subite de son père, Momo Miyaura, 11 ans, quitte Tokyo pour emménager avec sa mère sur une île reculée et ancienne de la mer intérieure de Seto. Le seul souvenir qu'elle a de son père est une lettre inachevée qui ne contient que deux mots : « Cher Momo » — et le trouble persistant dans son cœur à ce sujet.
Dans cette petite ville inconnue, Momo tente tant bien que mal de s'adapter aux bâtiments en bois démodés, aux champs agricoles silencieux et aux sanctuaires isolés et mystérieux. Un jour, en explorant le grenier de sa nouvelle maison, elle découvre un vieux livre d'images sur les youkai. Après cette découverte, des événements étranges commencent à se produire dans la ville, et Momo reçoit la visite de trois youkai turbulents.
Momo e no Tegami raconte l'histoire d'une jeune fille qui lutte pour s'adapter à sa nouvelle vie étrange et, finalement, accepter la mystérieuse lettre de son père.