主人公京乃まどか是一名从心底热爱故乡千叶县鸭川之海的17岁女高中生，同时也是以帮助遇到困难的人为己任的“鸭女jersey部”的唯一社员。直到遇见了从宇宙来的不可思议美少女ラン，忽然向京乃提出了“能不能驾驶机器人”的要求，她的日常生活起了波澜，为了保护鸭川而与宇宙来的敌人战斗！本作的原作是Production IG，不过动画制作则是由XEBEC进行，总监督佐藤竜雄与导演铃木利正。其中的机器设定与日产全面合作，在日产汽车Global Design本部里举行了设计大会，从60个设计案中选出了主角与敌人的机体设计。
在旷日持久的世界大战后，城市中遍布着出于不同原因而接受了机械化改造的人类，这些人被称为“扩张者”。与此同时，扩张技术的开发方，科技公司“贝琉连”也因战争对高科技兵器与扩张改造的需求而迅速膨胀，成为了一手遮天的巨型企业，操控着整个城市。随着扩张技术的发展，扩张者与普通人类之间逐渐产生了隔阂，也出现了许许多多的摩擦，由于过度改造而获得强大力量的“过剩扩张者”开始引发一系列社会问题，qiwan.cc成为了威胁社会稳定的重大隐患。因此，政府下辖的复兴厅设立了名为EMS（扩张者对策局）的机构用以管理与扩张者相关的事务，与称霸一方的贝琉连形成了暗中联系又相互牵制的微妙局面。在混乱的社会秩序中，故事的主角，以一把左轮手枪作为头部的过剩扩张者——乾（qián）十三以“处理屋”的身份活跃在城市中，负责接受委托并处理与扩张者相关的各种棘手案件，以此过着行走于刀尖之上的生活。而这样的生活，因为一次别有隐情的“绑架案件”发生了变化……
由布院烟（梅原裕一郎 配音）和鬼怒川热史（西山宏太朗 配音）是眉难高中地球防卫部的部员，一天，当他们在澡堂泡澡时，邂逅了一只名为翁巴特（麦人 配音）的神秘生物，它竟然向由布院烟和鬼怒川热史提出了想要让他们帮助他它保护地球的离谱要求。 第二天，在学校里，两人再一次见到了翁巴特，翁巴特给他们戴上了神秘的手环并且签订了契约，哪知道戴上手环之后，他们竟然拥有了变身成为魔法少女的超能力。同样拥有这种能力的，还有笨蛋一年级生箱根有基（山本和臣 配音）、对金钱有着无限渴望的鸣子硫黄（白井悠介 配音）以及在学校里人气极高的藏王立（增田俊树 配音）。
15世纪的欧洲某国。在跳级中被允许进入大学的神童拉法尔。他回应了周围的期待，宣布将专攻当时最重要的神学。但是，从以前开始就热心投入的对天文的热情一直没有被抛弃。 有一天，他遇到了一位名叫休伯特的神秘学者。因为触犯了基于异端思想的禁忌而受到拷问，被关进监狱的休伯特。 他研究的是关于宇宙的冲击性的“某个假说”——。
