本剧以镰池和马所著的轻小说《魔法禁书目录》中的人气角色御坂美琴为主角的外传漫画《科学超电磁炮》改编。 故事发生在面积占据东京都西部的三分之一，居住着230万名人口，其中八成人口是学生的巨大都市“学园都市”。学园都市和外部隔离，研究最尖端科技。所有学生都接受超能力开发，并大都借由药物、催眠术与通电刺激等方式取得超能力。有各种类型不同能力，以范围和威力分为无能力者（Level 0）、低能力者（Level 1）、异能力者（Level 2）、强能力者（Level 3）、大能力者（Level 4）和超能力者（Level5）。故事从学园都市最强的电击公主“超电磁炮”御坂美琴，某天认识了和黑子一样担任风纪委员的初春饰利开始......
1930年代，以欧洲为中心突然出现的人类之敌“涅洛伊”。 能够对抗以通常的兵器难以破坏的涅洛伊的， 只有被称作魔女的、拥有特殊魔法力的少女们而已……。 1944年9月，在以第501统合战斗航空团“Strike Witches”为中心的联合军活跃之下，高卢共和国上空的涅洛伊巢穴消灭，欧洲西部的安全得到了确保。 以此为机，联合军开始正式计划对欧洲中央—东部方面的反抗作战。 在欧拉西亚帝国彼得堡构筑了基地的， 第502统合战斗航空团“Brave Witches”也被下达了出击的命令。 背负人类的希望，充满勇气的魔女们，在东欧的寒空中巡航。
故事描述在学生们不停决斗以决定阶级的学园岛上，男主角筱原绯吕斗于学园岛入学测验以历代最佳成绩脱颖而出，又于转学首日，击败去年的绝对王者「彩园寺更纱」。以学园岛史上最快的速度夺得了君临顶点的「7星」……这一切当然全是一场骗局。能将内心想法完全隐藏的筱原绯吕斗，为了在学园岛达成自身目的，不惜撒谎也得继续君临顶峰。无论是从旁辅佐的美少女女仆姬路的作弊手段，或是与假冒大小姐的彩园寺所建立的共犯关系，之后的校园生活都会用「谎言」在世间生存下去。
数千年后的未来，进入宇宙空间的人类，被分为银河帝国与自由行星同盟这两个拥有“专制政治”与“民主主义”两种不同政治体制的国家。两国之间的抗争持续了150年，以无边无际的广袤银河为舞台，重复着无止境的战斗。银河帝国的门阀贵族社会的腐败，以及在自由行星同盟中被称为“民主主义的弊端”的群愚政治正侵蚀着两个国家。之后，宇宙历8世纪末，两位天才的登场驱动了历史。“常胜的天才”莱因哈特·冯·罗严克拉姆，以及人称“不败的魔术师”的杨威利。两人率领着帝国军与同盟军，展开了不知道是第几次的冲突。
