一个像床单一样吊着的少女出现在他阳台的栏杆上。这种不切实际的状况出现在了上条当麻的面前。虽然在这个以最先进科学为主导的学园都市，已经可以通过科学技术创造出超能力，但眼前这个自称“茵蒂克丝”的少女还是让上条当麻感到害怕。茵蒂克丝自称因为拥有十万三千本魔法书而被魔法师追杀，而上条当麻也凭借自己的超能力认出了少女的魔法。少女因为危险离开了上条的家。上条照常去学校学习，但放学回家却发现茵蒂克丝倒在血泊中。在科学与魔法交叉的世界里，上条当麻和茵蒂克丝的故事开始了。

位于东京西部的巨大“学园都市”。在这座总人口230万人、约8成是学生的都市中，实施着开发超能力的特别课程。学生们的能力被赋予从“无能等级0”到“超能力等级5”的6个等级进行评估。 高中生上条当麻也是生活在学园都市的学生之一。因为他右手隐藏着的力量——只要是超能力，就能消除神的祝福的“想象杀手”，他被评价为“无能”，过着充满不幸的一生。 上条的学生生活因暑假开始时从天而降的纯白修女而发生了巨大的变化。自从遇见从“魔法”世界逃出的女性茵蒂克丝之后，上条就被卷入了各种事件之中。随着统治学园都市的“科学”一方与茵蒂克丝相关的“魔法”一方以惊心动魄的方式解决双方事件，他的人际关系也逐渐扩大。之后，魔法一方最大的基督教教派罗马正教会终于注意到了上条的存在…… 就像是呼应了魔法公式一样……