Luna Agonia erzählt von einer erotischen Liebesgeschichte dreier junger Frauen vor dem Hintergrund einer geheimnisvollen Droge namens Agonia. Es geht um die durchgeknallte Video-Bloggerin und Drogenverkäuferin Kim, um die exzentrische Performance-Artistin Larissa und die schüchterne Comiczeichnerin Miyu. Und dann ist da noch Sham, die Comicfigur Miyus, die mehr über die Droge zu wissen scheint, als ihre Schöpferin. Todesfälle durch die Droge scheinen sich zu häufen und die Suche nach der wahren Realität wird zum alptraumhaften Überlebenskampf.