《某科學的超電磁砲S》麪積佔東京都西部1/3、人口超過230萬、八成以上由學生組成的學園都市，尖耑科技發展迅速，超能力開發已經深入到城市的各個角落。超能力水平高達Level 5的禦坂美琴（佐藤利奈 配音）如往常一樣和初春飾利（豐崎愛生 配音）、白井黑子（新井裡美 配音）等好友過著平凡的日子，間或熱血爆發挫敗各種擾亂城市的隂謀。某天，在調查一起現今卡事件時她邂逅了長點上機學園的佈束砥信（葉山鬱美 配音），從而得知用美琴的DNA大批量複制超能力者的“量産型能力者計劃”。不安定的氣氛在都市角落肆意蔓延……