为了对抗突然出现的人类之敌「涅洛伊」，世界各国组成了联合军。但能够与他们对抗的，仅有具备特殊魔力的少女们而已……。由联合军主导的柏林夺还作战终于启动，再次成军的第501统合战斗航空团「强袭魔女」，在新的501成员「服部静夏」加入后，与涅洛伊的殊死战斗逐渐扩大化！究竟柏林的天空能否得到解放！？
时值2007年的秋天，北原春希（水岛大宙 配音）是一位就读于峰城大学附属学园的平凡高中三年级学生，为了替自己的高中生活划下完美的句号，春希加入了轻音乐同好社团。可是，惨淡的经营让这个本就默默无闻的社团几近崩溃，春希的美好愿望眼看着就要破灭。 一次偶然中，正在独自弹奏吉他的春希突然听到一段美妙的歌声，追寻着这声音，一个名叫小木曽雪菜（米泽円 配音）的女生出现在了春希的面前。雪菜是学校里的偶像人物，之后，雪菜经由春希的邀请加入了轻音部。紧接着加入的是能够弹奏一手好钢琴的女生冬马和纱（生天目仁美 配音），和纱的叛逆和不羁人尽皆知，可即便如此，春希还是热忱地邀请了和纱“入伙”。
自人类迁往新的疆域——火星——已过去50年。这里是一个几乎全由AI建立起的文明时代，而人类则成了消极的享乐者。 有一个女孩，在首都阿尔巴市坚强地生活着，一边打工一边努力实现成为音乐家的梦想。她总感觉缺少些什么。她的名字是卡罗尔。 有一个女孩，出生在省会赫谢尔市一个富裕的家庭中。她渴望着成为音乐家，但身边人都无法理解她。她觉得自己是世界上最孤独的人。她的名字是朱丝蒂。 两人偶遇了。 她们禁不住要歌唱，她们禁不住要创作音乐。 只要两人一起的话，就感觉能做到。 或许，她俩只能在这时代里激起微小的涟漪。 然而长此以往，这涟漪迟早会化作滔天的巨浪。
两位生活在正在进行迁都计划的巴鲁海特帝国的青年——努力从事运输工作有点胆小的伊努玛尔，帝国的新手士兵不懂人情世故的雷欧卡迪欧。一人想着重要的妹妹，一人想着作为士兵的前途，就这样在帝都生活着的日常。与此同时，过去将世界大多数生物消灭、给世界带来凶暴魔物的灾祸“光”将再度降临的预言出现在帝国中，帝国上下人心惶惶。在此之中，以某次密输事件为契机，伊努玛尔与雷欧卡迪欧的命运，以及帝国的历史都将发生激变。 遷都計画が進むヴァールハイト帝国に暮らすふたりの青年―― 運送屋の仕事に励む少し臆病なイヌマエルと、 帝国の新米兵士で世間知らずのレオカディオ。 片方は大切な妹、もう片方は兵士としての未来に思いを馳せながら 帝都での日常を送っていた。 一方、帝国ではかつて世界から数多くの生物を消滅させ、 凶暴な魔物を世に放った厄災 “光”の再来が予言され、人心は荒廃。 そんな中、とある密輸事件をきっかけに、イヌマエルとレオカディオの運命、 そして帝国の歴史が激変していく。
