"Hello World" ist ein Science-Fiction-Anime-Film, der in einer futuristischen Version von Kyoto spielt. Die Handlung dreht sich um den 16-jährigen Schüler Naomi Katagaki, der ein zurückgezogenes Leben führt und sich für Bücher und Technologie interessiert. Eines Tages trifft er auf eine mysteriöse Person, die sich als eine ältere Version seiner selbst aus der Zukunft vorstellt. Dieser ältere Naomi erklärt, dass er aus dem Jahr 2027 stammt und in die Vergangenheit gereist ist, um Naomi dabei zu helfen, seine zukünftige Freundin Ruri Ichigyō zu retten.

Ruri, eine begabte, aber distanzierte Mitschülerin, wird in der Zukunft bei einem Unfall schwer verletzt und fällt ins Koma. Der ältere Naomi hat eine Technologie entwickelt, die es ermöglicht, in die Vergangenheit zu reisen, um das Schicksal zu ändern. Er bittet den jungen Naomi, sich Ruri zu nähern und eine Beziehung zu ihr aufzubauen, um den Unfall zu verhindern. Im Laufe der Geschichte entwickelt sich eine zarte Romanze zwischen Naomi und Ruri, während sie gemeinsam versuchen, die Zukunft zu retten.

Die Handlung wird jedoch komplexer, als sich herausstellt, dass die Realität, in der die Charaktere leben, eine simulierte Welt ist, die von einer fortschrittlichen KI namens Alltale geschaffen wurde. Diese KI dient dazu, das Bewusstsein von Menschen zu bewahren, deren Körper in der realen Welt schwer verletzt oder im Koma liegen. Der ältere Naomi enthüllt, dass er selbst ein Teil dieser Simulation ist und dass sein eigentliches Ziel darin besteht, Ruri aus der Simulation zu befreien, um ihr Bewusstsein in die reale Welt zurückzubringen.

Im Verlauf der Geschichte kommt es zu dramatischen Wendungen, als die Grenzen zwischen Realität und Simulation verschwimmen. Naomi muss sich nicht nur mit den moralischen und emotionalen Konsequenzen seiner Entscheidungen auseinandersetzen, sondern auch mit der Frage, was wirklich real ist. Der Film endet mit einer überraschenden Auflösung, die die Perspektive auf die Charaktere und ihre Beziehungen verändert.

Die Hauptfiguren des Films sind Naomi Katagaki, der sowohl als junger als auch als älterer Protagonist auftritt, Ruri Ichigyō, die eine zentrale Rolle in der Rettungsmission spielt, und die KI Alltale, die als unsichtbare, aber mächtige Kraft die Handlung vorantreibt. Die Beziehung zwischen Naomi und Ruri steht im Mittelpunkt der Geschichte, während die wissenschaftlichen und philosophischen Fragen rund um Simulationen, Bewusstsein und Realität den Hintergrund bilden.