源内苍（日笠阳子 配音）是一名十分平凡的高中一年级女生，一天，她收到了一个神秘的包裹，拆开了包装，出现在小苍面前的，是名叫“Frame Arms Girl”的小型机器人轰雷（佳穗成美 配音）。轰雷可不是一般的机器人，她拥有着自我的意识，能够通过学习人类的感情与战斗方式而不断地自我进化，就这样，小苍和轰雷的同居生活拉开了帷幕。 除了轰雷外，还存在着别的机甲少女。个性十分傲娇的短剑（绫濑有 配音）、性格单纯但拥有着广袤的知识的闪燕（长江里加 配音）、行事大大咧咧但充满了正义感的迅雷（桦山南 配音）、没有一丝感情沉默寡言的骨姬（山村响 配音），在轰雷之后，她们接二连三的出现在了小苍的身边。
数千年后的未来，进入宇宙空间的人类，被分为银河帝国与自由行星同盟这两个拥有“专制政治”与“民主主义”两种不同政治体制的国家。两国之间的抗争持续了150年，以无边无际的广袤银河为舞台，重复着无止境的战斗。银河帝国的门阀贵族社会的腐败，以及在自由行星同盟中被称为“民主主义的弊端”的群愚政治正侵蚀着两个国家。之后，宇宙历8世纪末，两位天才的登场驱动了历史。“常胜的天才”莱因哈特·冯·罗严克拉姆，以及人称“不败的魔术师”的杨威利。两人率领着帝国军与同盟军，展开了不知道是第几次的冲突。
舞台是近未来的日本，过着普通高中生生活的才贺淳贵听闻10年前便下落不明的父亲的遗体在岩手县黑神山的遗迹中被发现，便急忙赶赴那里。然而才贺在遗迹中却看到了不可思议的幻觉。他的手腕上出现了一个金色的腕轮，上面刻着神代文字“使用者 REIDEEN”。与此同时，巨大的陨石从空中落下、湖中出现了巨大的机器人……
今天，日高佐菜（立花慎之介 配音）回到了曾经居住过的小镇上，他即将在那个充满了欢乐回忆的地方开始新的生活。可是，今日的日高早已不同于往日，曾经饱受欺辱的日子彻底改变了他单纯的性格，更有一道永远无法抹去的伤疤要陪伴日高度过他的余生。 在小镇上，日高遇见了曾经的初恋对象八代菜菜香（小清水亚美 配音），从前活泼可爱的她，如今却变成了少言寡语态度冷淡的傲娇女，这些年究竟发生了什么使得她发生了如此巨大的变化呢？在善于插科打诨的好友若月修辅（子安武人 配音）的陪伴下，日高找回了昔日的快乐时光，但总有一份不安在心中默默的酝酿。日高知道，一场回忆的狂风暴雨即将袭来。
菜乃花自由（小西宽子 配音）自幼丧母，由父亲抚养长大。随着时间的流逝，对母亲之死一直无法释怀的自由慢慢的对忙于工作的父亲产生了怨怼。这一天，自由像往常一样走在上学的路上，一个武士打扮的怪异男子拦住了她的去路。怪人自称小田豪鲤之助（置鮎龙太郎 配音），目的是将一个可疑的眼罩送给自由。在半推半就下，自由收下了眼罩，却没想到这一举动，改写了她今后的人生轨迹。 原来眼罩为一代剑豪柳生十兵卫所有，而带上眼罩后的自由，居然变身成为了她的继承人。就这样，面对着不断出现的敌人，自由走上了一条争斗与斩杀的道路。而在修炼剑术的同时，自由也逐渐的理解了父亲对于自己和家庭所付出的辛劳。
