《夏日大作战》的基础世界观设定，是这样的：

随着网络技术的高速发展，人类社会出现了一个名为OZ的虚拟网络系统，这个系统可以与人类的各种数码设备连接，人类在这个虚拟网络世界中可以拥有各自的分身，人类通过分身进入到网络世界后，可以做各种各样的事情。

这个设定与大家当下的虚拟网络环境是非常类似的，我们可以通过不同的技术进行到各式各样的虚拟世界，这些网络虚拟世界成为了我们生活空间的外延，我们所持有的各种数码设备也成为了我们像是外脑一般的存在。

男主角小矶健二是一名数学天才，还在当学生的时候，就已经是OZ系统的基础管理员了。

小矶健二一直暗恋同学校的一名学姐，刚好暑假来临的时候，学姐竟然拉着健二到她的曾祖母家，表面上为了就是给曾祖母90岁大寿祝贺，实际上是想让健二假扮她的男朋友，让曾祖母高兴。