在那遥远的宇宙那一边，来自未知世界的威胁正在步步逼近，恐怖的侵略魔爪正在向地球袭来……
西历2000年，伴随着人类科学的不断发展，人类迎来了凭借“G反应机关”获得梦之能源的光辉代。在首都メトロポリタン与纽约之间的的梦幻子弹列车“闪电号“（时速500公里，行程1.5小时）的开通式上，素不相识的比利·其姆拉，贝尼·卡特和罗塔3人被卷入了不可思议的事件之中——就在眼前的“闪电号”列车居然在彩虹色光芒的包围下之消失了……
比利和贝尼开始追查事件缘由，经过调查，他们发现世界各地都发生了同样的蒸发事件，事实真相被不置可否地掩盖，人们在完全不知道威胁即将来临的情况下不明就里地生活着。国连为了查明原因，设立了极秘的地球防卫组织“迷宫机关”，与即将发生的恐怖事件相对抗。
在偶然的机会下，比利和贝尼开始与“迷宫机关”共同行动，二位少年与迷之宇宙人战斗的超特作科学冒险物语...
西条拓己（吉野裕行 配音）是一个标准的废柴，个性懦弱又不负责任的他住在集装箱里，每日除了上课外都宅在家里玩网络游戏，深深沉迷与二次元世界的他认为一切三次元的都与他无关。此时的涉谷地区，正在发生名为“New Gene”的连续猎奇杀人事件，以被害者死状惨烈而臭名昭著。一日，拓己在网络聊天室里遇见了一名自称将军（代永翼 配音）的神秘人物，将军用津津乐道的口吻预言了下一次的猎奇杀人事件始末，并且传来了血腥暴力的现场照片。
一开始，拓己只当其是恶作剧者不予理会，但数日后，将军所预言的一切都成为了现实。拓己偷偷潜入犯罪现场，撞见了浑身是血眼神空洞的女生咲畑梨深（喜多村英梨 配音）并认定她就是杀人凶手。但不久之后，梨深却又以昔日老友的身份出现在了拓己面前。凶手究竟是谁？将军的真实面目是什么？在现实与幻想之间，拓己混沌的头脑要做出一次又一次的关乎于性命的选择。
遥远的未来，地球一度变成冰冻星球。幸存的人类移民外太空，建立了繁荣的殖民星球阿瓦隆，并与外星人成立人类银河联盟。与此同时，名为希迪尔斯的异形肆虐繁殖，与联盟展开旷日持久的战争。在一次针对希迪尔斯母星的战役中，年仅16岁的少尉雷德（石川界人 配音）所在部队遭遇猛烈抵抗。撤退途中，雷德不慎被卷入时空裂缝，与他所驾驶的歼灭兵器钱伯坠落在地球的汪洋中。钱伯被人类打捞到加尔刚蒂亚舰团之上，面对这个与印象中完全不同的人类发源之星，雷德不知所措。在此期间，他和可爱的少女艾米（金元寿子 配音）沟通交流，并成功帮助他们挫败海盗的进攻，赢得地球人的信任。
由于无法联系到友军，雷德只能暂时留在地球。自幼只知道战斗和服从命令的他，面对这群全无纪律和效率可言的人类，心中最深层的情感慢慢苏醒……
根岸崇一（岸尾大辅 配音）是一个老实巴交的青年，怀揣着对于未来的希冀，他只身一人来到东京念大学。崇一非常的热爱音乐，尤其是流行乐，他最大的梦想就是可以抱着吉他，将自己喜欢的歌唱给更多的人听。为了出人头地，崇一参加了新人音乐家招募的活动，哪知道在误打误撞之中加入了名叫“Detroit Metal City”的恶魔系重金属乐队，成为了其中的骨干。
崇一在脸上涂抹古怪的油彩，违心的以嘶吼的方式唱着狂野劲爆的歌，哪知道他的表演竟然意外的大受好评，很快，崇一就在重金属摇滚圈里出了名。崇一暗恋着名为相川由利（长泽雅美 配音）女孩，糟糕的是，相川最讨厌的就是重金属了，为了成就自己小小的恋情，崇一处心积虑的想要隐瞒自己大大的秘密。
樱碧草（高木礼子 配音）只是一个普通的国中生，没想到，未来的他居然成为了喜爱小女孩的萝莉控！不仅如此，他还发明了一种能让女孩子一直保持12岁模样的怪药，因为这种药，未来的世界发生了重大混乱。无奈之下，未来的世界派出了扑杀天使朵库罗（千叶纱子 配音），她的任务是要回到过去扑杀樱碧草以改变未来。可怜的樱碧草就这样不明就里的被狼牙棒打成了碎块，然而，随着一阵呢喃，樱碧草又复活了。明白了事情的原委后，樱碧草提出了一个不用将他杀死也可以改变未来的设想，朵库罗接受了这个设想，于是两人便开始了奇怪的同居生活。
越来越多的扑杀天使从未来来到了现在，有看起来可怜兮兮的莎巴多（钉宫理惠 配音），外表成熟的莎库罗（渡边明乃 配音）等。而朵库罗现在的任务，就是保护樱碧草的人身安全。虽然樱碧草偶尔的会被打成肉酱，但是和天使在一起的幸福生活还是轰轰烈烈的开始了。
冢本天满（小清水亚美 配音）是一名个性迷糊的高中生，她的性格向上生活也充满了欢乐。只是，单纯的天满心里有一个名叫乌丸大路（小西辽生 配音）的暗恋对象，这让乐观的她偶尔的有些苦恼。乌丸大路顶着西瓜头，成绩优秀运动万能，可是看似完美的他却有着怪异的行为和只属于自己的秘密，身患绝症的他即将不久于人世。外表狂野个性粗暴的播磨拳儿（高桥广树 配音）内心有着柔软天真的一面，这一面的名字叫做天满，可是天然呆的天满似乎从未注意到过他的感情。当他鼓起勇气对天满表白时候，出现在眼前的女子，却是个性直爽的学院偶像泽近爱理（堀江由衣 配音）。面对播磨火辣的表白，泽近爱理的心里产生了异样的感情。
在矢神高中里，迷糊而快乐的校园生活每日都在上演。
降身于夜晚，引得警察手忙脚乱，背着翅膀，这不是怪盗基德，这是怪盗Dark（置鲇龙太郎 配音）。沉睡了40年的Dark在高中生丹羽大助（入野自由 配音）14岁生日当天借由大助暗恋的女生原田梨纱（浅野真澄 配音）的照片苏醒。这在丹羽家是世代守护的秘密。于是，平凡的大助有了二重身份，晚上是窃取艺术品的怪盗，白天是高中生，而Dark的灵魂则寄居在大助的体内。
身手灵敏的大助引起了同班同学日渡怜（石田彰 配音）的注意和怀疑，总是时不时的找大助麻烦。而大助暗恋的梨纱却对Dark一见钟情。梨纱的双胞胎姐姐梨红（中山真奈美 配音）却因为一次意外引起了Dark的注意，进而引起了大助的好感。扑朔迷离的感情走向和危险的临近逐渐把故事推向高潮……
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。
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 操縱者的學校「IS 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。
