遙遠的古靈星被毀滅，幸存的三位超人來到星星球向開心超人求救。以開心超人為首的五位超人為維護宇宙的正義，決定尋找古靈星毀滅的原因。當開心超人追查古靈星毀滅的線索時，卻發(fā)現(xiàn)多了兩個神秘的反派——月舞、星影，阻止他們的追查行動，而且月舞星影背后居然還有更大的勢力。他們下一個毀滅的目標就是星星球。

　　故事以只有女性能使用的世界最強兵器「Infinite Stratos（IS）」為中心，在女尊男卑的世界中，主角「織斑一夏」雖然身為男生卻能夠操縱 IS，為此他被強制進入培育 IS 操縱者的學?！窱S 學園」，周圍理所當然也都是女性，而女生們也對這位「世上唯一能夠使用 IS 的男性」感到興趣，就此展開了許多趣味橫生的學校生活。

位于東京西部的巨大“學園都市”。在總?cè)丝谶_230萬人，其中約8成是學生的這座都市中，實施著超能力開發(fā)的特殊課程，學生們的能力被給予從“無能力Level 0”到“超能力Level 5”的六階段評價。高中生上條當麻，也是住在學園都市的學生之一。他由于隱藏在右手中的力量——只要是異能之力，就連神的加護都能消除的“幻想殺手Imagine Breaker”，而被評價為名落孫山的“無能力”，過著充滿不幸的人生。而上條的學生生活，由于暑假開始時從天而降的純白修女而發(fā)生了巨大的變化。自從與逃離“魔法”世界的她——“禁書目錄茵蒂克絲”相遇開始，上條就被卷入了各種各樣的事件中。統(tǒng)率學園都市的“科學”方、與茵蒂克絲關(guān)聯(lián)的“魔法”方，在驚險地解決雙方事件的過程中，他的人際關(guān)系也逐步擴展。之后，魔法一方的十字教最大宗派羅馬正教，終于注意到上條的存在……。如同呼應魔法方一般，科學方的學園都市也有所動作。但也有與逐漸開始對立的世界動向抗爭的人不斷出現(xiàn)。那些通過與上條有所關(guān)聯(lián)，而使命運大為改變的“英雄”們。他們挺身而出與世界對峙。如同上條當麻做過的那樣。科學與魔法第三次交織之時，故事將大幅推進！！

為了與犯罪組織古萊姆（クライム）對抗,國際科學特搜隊的鯨井大助決定組織一隊改造人部隊，最後他找到接受手術(shù)的四人，分別是：櫻井五郎、東竜、嘉琳·水木（カレン水木）及大地文太。四人背負著改造人失去肉體的痛苦，與古萊姆周旋。
　　後來因古萊姆引入了侵略機械人，把目標由犯罪轉(zhuǎn)變成征服地球。因此皇牌突擊隊亦加入了行動隊長Big 1（ビッグワン），令戰(zhàn)況更加白熱化。