新学年开始，樱丘高中轻音部（轻音乐社）因原有部员全部毕业离校而无法达到部员最低人数（至少4人）。轻音部新成员只有秋山澪和田井中律，这下该如何是好呢？此时，平泽唯在阴差阳错的情况下把“轻音”当作“轻松的音乐”，又因小时候玩响板得到老师表扬，所以萌发申请入部的想法。另一方面，温柔可爱的千金大小姐琴吹䌷被田井中律强拉入社，于是，便有了贝司手秋山澪、吉他手平泽唯、鼓手田井中律及键盘手琴吹䌷。

在位于东京都西部、总人口约230万的巨大都市中，有一座被称为“学园都市”的地方。由于该城市约80%的人口是学生，因此得名。在这里，学生们通过特殊的课程接受超能力开发训练，并根据定期的“身体检查（System Scan）”结果，将能力从“无能力（Level 0）”到“超能力（Level 5）”分为六个等级。其中，站在顶点的是七位被称为“超能力者（Level 5）”的最强者。 御坂美琴便是其中之一。她是能够自由操纵电力的“电击使（Electromaster）”，拥有“超电磁炮（Railgun）”的别名，就读于名门女子学校常盘台中学，是一名14岁的女中学生。她与后辈、风纪委员（Judgment）成员白井黑子，以及其他伙伴们一起，度过着平和而略显奇特的学园都市日常生活。本作描绘了这些能力者少女们平凡而独特的日常生活。