A história de Skullgirls se passa no Reino do Dossel, um lugar vibrante, mas com um submundo sombrio. O centro de tudo é o Coração da Caveira (Skull Heart), um artefato místico que pode conceder qualquer desejo a uma mulher com um coração puro. No entanto, se o coração da mulher for impuro, o desejo é distorcido de forma horrível, e ela se transforma na temível Skullgirl, uma criatura de imenso poder destrutivo.
A cada sete anos, o Coração da Caveira reaparece, e uma nova Skullgirl nasce. O desejo da usuária, mesmo que bem-intencionado, é sempre corrompido: paz pode ser alcançada através de uma guerra devastadora, a vida eterna pode vir com um corpo infantil, e um ente querido ressuscitado pode voltar como uma criatura horrenda. Aquelas que o Coração da Caveira julga indignas se tornam instrumentos de sua própria perdição.