大约 100 年前。为了寻求在母星中枯竭的生命能量”阿比特“的机械生命体从异次元来访。它们为了穿梭次元，将姿态收缩到手臂模样，降落在”阿比特“丰富的地球上，通过寄生在其他生物上而得以在地球上生活，并与一部分人类秘密接触，开始寻找”阿比特“。人们将那个模样的它们称为“机械臂”。 时间来到现代。某个封印着“机械臂”的立方体从大企业“镜集团”的研究设施中遗失了。偶然发现那个的普通中学生·光解开了立方体的封印。从那里出现的是沉眠了 100 年的“机械臂”阿尔玛。阿尔玛想要寄生在光的身上……光和阿尔玛的奇妙共同生活就这样意外开始了。
特别喜欢游戏和金平糖的高中生白柳启，有一天，被一个自称是魅音的神秘女子卷入了战场。 魅音对聚集起来的人们说：“你们已经没有户籍了。” “请成为实验观测器吧。”在场的每人都被给予了特殊的能力参加各种项目。 下定决心要摧毁这一组织的启，以谁都无法预料的能力和罕见的“脑”能力为武器，新时代的头脑派能力战斗开始。
羽柴纯一（浅沼晋太郎 配音）是一个从小到大连女孩子的手都没有碰过的宅男，能够摆脱处男的标签成为了他十六岁这一年唯一的目标。一次偶然中，纯一得知，那些看上去很不好接近的辣妹能够帮助他实现愿望。于是，纯一找到了名为八女由加奈（长久友纪 配音）的金发辣妹，跪着恳求她同自己交往。 虽然知道纯一的心中打着怎样的算盘，善良的由加奈还是答应了他的告白，两人开始了交往。起初，由加奈只当纯一是一个单纯的傻瓜，可随着时间的推移，纯一渐渐展露的优点开始吸引她的注意。与此同时，纯一亦发现，由加奈虽然看上去十分泼辣，但观念上却意外的保守。
「魔法少女――それは強くて、格好良くて、しなやかで。誰もが憧れて、高給取りで、人気が高い、立派なひとつの職業だ」 内定がもらえず就職活動に苦戦中の女子大生?桜木カナ。 「自分は社会に必要とされていない」と自信を喪失していた彼女は、 ある日、面接先で“怪異”と呼ばれる自然災害に巻き込まれてしまう。 その窮地を救ってくれたのは、ヤンキー気質の魔法少女?越谷仁美――。 持ち前の記憶力で、“怪異”と戦う越谷を手助けしたカナは、 魔法少女としての才能を見出され、ベンチャー企業?株式会社マジルミエに新卒入社！ 人の命と仕事への責任を胸に抱き、社会人として、そして魔法少女としての一歩を踏み出すのだった――
