Persona 4 se desarrolla en una localidad rural llamada Inaba. Se han producido misteriosos asesinatos cada vez que ha habido niebla tras una lluvia intensa. También circulaban rumores sobre un canal de televisión que solo emitía a medianoche, llamado Mayonaka TV, en el que se dice que, al fijar la mirada en la pantalla, uno puede ver a su «otra mitad».
Tras enterarse de un reciente asesinato sin resolver ocurrido durante la niebla, los personajes —Narukami, Chie y Yosuke— comentan cómo cada uno de ellos había intentado ver el misterioso canal de televisión y había sido testigo de la víctima del asesinato. Más tarde, el protagonista se da cuenta de que, a medianoche, cuando el canal está en emisión, su cuerpo puede atravesar el televisor como una puerta de entrada a otro mundo infestado de sombras.
Tras descubrir esto, todos deciden explorar. Al entrar por primera vez en el mundo, aturdido y confundido, Narukami conoce a Teddie. Mayonaka TV y los asesinatos de la ciudad parecen estar relacionados. Las víctimas de los asesinatos podrían ser simplemente víctimas de Mayonaka TV. Todos deciden que intentarán resolver juntos los misteriosos asesinatos explorando el mundo oculto de Mayonaka TV.