自己的阳台栏杆上出现了像被单一样挂在上面的少女，这种非现实的情节出现在了上条当麻的眼前。虽然在这个城市——最先进科学引导的学院都市中，超能力已经可以通过科学技术创造出来，但是眼前这位自称“茵蒂克丝”的少女还是把上条当麻吓了一条。茵蒂克丝自称因拥有十万三千本魔导书而被魔法师追杀，而上条当麻靠自己的超能力也认定了少女的魔法。少女以危险为由离开上条家，上条如往日一般去学校学习，但放学回家，却发现茵蒂克丝倒在血泊之中。在科学与魔术交叉的世界中，上条当麻与茵蒂克丝的故事开始了。
“我是想要让我成为同伴之人的同伴。仅此而已！” 失去了过去的记忆，平稳地生活着的高中生·黑井宗矢。 某天，他的城市突然遭到神秘的巨大兵器“星云兵器”的袭击。 宗矢与长得像猫的“老师”和哥特萝莉银子一起被卷入战斗当中， 但——没想到对手竟然是保护城市的7位英雄！ 隐藏在宗矢记忆中的战斗理由究竟是？
