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　　本剧以镰池和马所著的轻小说《魔法禁书目录》中的人气角色御坂美琴为主角的外传漫画《科学超电磁炮》改编。                                    
                               　　故事发生在面积占据东京都西部的三分之一，居住着230万名人口，其中八成人口是学生的巨大都市“学园都市”。学园都市和外部隔离，研究最尖端科技。所有学生都接受超能力开发，并大都借由药物、催眠术与通电刺激等方式取得超能力。有各种类型不同能力，以范围和威力分为无能力者（Level 0）、低能力者（Level 1）、异能力者（Level 2）、强能力者（Level 3）、大能力者（Level 4）和超能力者（Level5）。故事从学园都市最强的电击公主“超电磁炮”御坂美琴，某天认识了和黑子一样担任风纪委员的初春饰利开始......

女孩子穿透天花板，从2楼掉了下来！？ 住在破旧公寓里的我，唯一感到治愈的，是美人房东和2楼的可爱女孩。 某天，天花板发出嘎吱嘎吱的声音……“啪叽！”一声破裂了，那个2楼的女孩在我的正上方从天而降……！？ 通过奇迹般的桃色事件，偶然相连的心灵与身体。 之后，我竟然开始与2位美女共同生活！？ 同一屋檐下，过于浓密的三角关系会如何发展……！

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）。

从人类开始开发宇宙开始进入A.C.（After Colony）纪年，在第一个宇宙殖民地L1完成后百年，地球统一政府对殖民地以武力实行高压统治。 在A.C.165宇宙住民对地球圈发起抗争，而在其中的调停者是非暴力非武装份子的希罗·維，并在各殖民地和地上展开演说推广其理想，但其在A.C.175遭到暗杀（其中一种说法为杀手是OZ前身的特务组织的成员），随后殖民地陷入混乱并遭到特务部队（后来的OZ前身）镇压。之后在地球上提倡和平主义的山克王国和其王室匹斯克拉福特家族也遭消灭。 A.C.195年强力反对地球统一政府强力支配的殖民地份子，对地球送入了五架高达，开始歼灭特务部队OZ的“流星作战”（Operation Meteor）。

　　小夫的炫耀一如既往让大雄气愤不已，为了帮大雄实现潜水的心愿，哆啦A梦将整个城市变成了虚拟海洋，并利用道具引来了海洋中的生物。一个美人鱼来到了城市里，却阴差阳错被困了下来。她名叫苏菲亚，是人鱼一族的公主。据说，人鱼族在五千年前生活在另一颗星球，爱好和平的他们因受到另一族的侵略而来至地球避难，从此在这里扎根。大雄、静香他们很快和苏菲亚成为好朋友，并答应帮她寻找人鱼族传说的宝物“人鱼之剑”。正当小伙伴们在深海中尽情玩耍之时，危险不期而至。当初侵略了人鱼族家乡的外星恶魔也来到地球寻找人鱼之剑，小伙伴们即将展开新的冒险……
　　本片为哆啦A梦剧场版开播30周年纪念作品。