位于東京西部的巨大“學園都市”。在總人口達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。統率學園都市的“科學”方、與茵蒂克絲關聯的“魔法”方，在驚險地解決雙方事件的過程中，他的人際關系也逐步擴展。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。那些通過與上條有所關聯，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！！