在孤儿院长大的高中生樱井夕月（保志总一朗配音）是个温柔的少年，但是有件事情一直困扰着他。夕月有一种特殊的能力，就是一旦接触对方，便能获知对方内心的想法，这让夕月感到十分痛苦，不知自己生存的意义何在。直到有一天，他邂逅了一名叫做泽斯（樱井孝宏配音）的神秘男子。泽斯告诉夕月切记不要在红月之夜外出，不然后招惹到杀身之祸。而二人的相遇开启了所有故事大门的钥匙，命运的齿轮又开始运转，不可思议之事围绕着夕月和泽斯接二连三发生，而泽斯和夕月其实早已相识已久且关系非同一般……本片改编自漫画家小田切萤的同名漫画。

有230万人口，其中八成人口为学生的「学园都市」，是比其他地区科技更为先进，并从事「超能力开发」的特殊地区。而整座学园都市中仅有七人的等级5超能力者之一御坂美琴，由于她的能力与个性使然，因而被卷入了学园都市中所发生的种种事件……

穗村玲子（桥本千波配音）是一名个性稍微有些内向的女高中生，在转学去了新的学校之后，玲子发现自己的性格导致自己久久无法融入班级圈子里，感到稍稍有些孤独。最近班上流行着名为“WIXOSS”的卡牌游戏，玲子希望以此为契机能够拉近自己和同学们之间的距离，于是走进商店买了一组卡牌。让玲子没有想到的是，在打开卡牌的一瞬间，牌面上的立绘少女莉露（伊藤静配音）动了起来，原来，玲子被卷入了一个以记忆为赌注的游戏之中。她的全部记忆被浓缩封印到了五枚硬币之中，这就是她手上的全部筹码，玲子要利用这五枚硬币和其他的参与者进行对决，如果失败了，她将会失去所有的记忆。

故事以5个高中二年级学生的校园生活为主线，双胞胎兄弟浅羽悠太和佑希，和他们的青梅竹马——冢原要和松冈春，以及转校生橘千鹤。他们共同经历了一季的校园生活，今后的他们，将又迎来怎样美好的青春故事呢？新的学期又开始了，5个少年迎来了人生中第17个冬季。这天，他们一起去冢原要家吃饭，饭后他们决定都留下来过夜……圣诞节来临，他们又遇到怎么样的小状况呢……一个个温馨幽默的小故事，就这样每天在他们身边发生；个性不同的人物也一个个陆续登场……他们的生活看似一如既往的平淡，却在他们不经意的时候悄悄发生了变化。在吵吵闹闹、诙谐悠闲的日常中，折射出5个少年真真实实、美好温馨的青春岁月。

故事围绕着五位少年的校园生活展开，双胞胎兄弟浅羽悠太和佑希，和他们的青梅竹马——冢原要和松冈春，以及转校生橘千鹤。一个个清新淡雅的画面，描绘了五位少年一段段幽默温馨的青春故事。在漫天樱花飞舞中，穗稀高中的学生迎来了开学典礼。四名少年曾经在春天相遇，之后便共同度过了许多个春天，今年的他们成为了穗稀高中的二年级生。新学年的开始，冢原要强迫佑希参加学校的社团，运动神经很发达的佑希却情愿躲在家里看漫画……不久后，个性活泼外向的混血儿橘千鹤转到他们班上，原来他曾经是佑希的童年玩伴。自此，五人开始了属于他们的简简单单但又真真实实的青春生活。

新学期刚开始，高中生·坂井悠二一如往常过着“日常生活”。然而有一天，他冷不防遭遇红世之王手下的侵袭。受到一名能够把人的存在化为灵火，并吸取灵火的神秘男子法利亚格尼的攻击。悠二的“日常”生活因此整个脱节，然而就在同一时间，一名少女出现在他面前。少女为了保护悠二不被法利亚格尼袭击，开始与悠二一同生活。悠二满怀感激向少女道谢，不料少女却如此低喃：“你已经不存在了。”我已经死了？存在丧失者·悠二为何还能够思考呢……

位于东京西部的巨大“学园都市”。在总人口达230万人，其中约8成是学生的这座都市中，实施着超能力开发的特殊课程，学生们的能力被给予从“无能力Level0”到“超能力Level5”的六阶段评价。高中生上条当麻，也是住在学园都市的学生之一。他由于隐藏在右手中的力量——只要是异能之力，就连神的加护都能消除的“幻想杀手ImagineBreaker”，而被评价为名落孙山的“无能力”，过着充满不幸的人生。而上条的学生生活，由于暑假开始时从天而降的纯白修女而发生了巨大的变化。自从与逃离“魔法”世界的她——“禁书目录茵蒂克丝”相遇开始，上条就被卷入了各种各样的事件中。统率学园都市的“科学”方、与茵蒂克丝关联的“魔法”方，在惊险地解决双方事件的过程中，他的人际关系也逐步扩展。之后，魔法一方的十字教最大宗派罗马正教，终于注意到上条的存在……。如同呼应魔法方一般，科学方的学园都市也有所动作。但也有与逐渐开始对立的世界动向抗争的人不断出现。那些通过与上条有所关联，而使命运大为改变的“英雄”们。他们挺身而出与世界对峙。如同上条当麻做过的那样。科学与魔法第三次交织之时，故事将大幅推进！！

这座城市住着众多的神，其中心存在着通往地心深处——深渊的“地下城”。城市的名字是迷宫都市欧拉丽。女神赫斯缇雅与冒险者贝尔·克朗尼，一如既往地是主神和仅仅一名眷族的最小构成。但达成了世界最快升级这一伟业的贝尔，开始受到前所未有的的万众瞩目——迷宫中的相遇，以及冒险——这是再次开始编织的，少年所走过的，女神所记录的【眷族物语】

内向老实的初中二年级学生小凑露子（加隈亚衣配音）转学来到新的学校，性格使然让她无法和新同学自然交流，没有手机更成了阻碍沟通的一大鸿沟。为了帮助妹妹顺利迈出这一步，露子的哥哥步买了时下正流行的卡牌桌游《WIXOSS》。玩家可用游戏提供的卡片战斗，据说胜利后有资格实现自己的愿望，而一旦连输三次不但无法实现愿望，还会和游戏中的“LRIG”交换身份。露子就这样邂逅了“LRIG”小玉（久野美咲配音），借助WIXOSS她也结识了红林游月（佐仓绫音配音）、植村一衣（茅野爱衣配音）、苍井晶（赤崎千夏配音）等人。属于少女的战斗游戏，火力全开……

自己的阳台栏杆上出现了像被单一样挂在上面的少女，这种非现实的情节出现在了上条当麻的眼前。虽然在这个城市——最先进科学引导的学院都市中，超能力已经可以通过科学技术创造出来，但是眼前这位自称“茵蒂克丝”的少女还是把上条当麻吓了一条。茵蒂克丝自称因拥有十万三千本魔导书而被魔法师追杀，而上条当麻靠自己的超能力也认定了少女的魔法。少女以危险为由离开上条家，上条如往日一般去学校学习，但放学回家，却发现茵蒂克丝倒在血泊之中。在科学与魔术交叉的世界中，上条当麻与茵蒂克丝的故事开始了。