总人口达230万人，位于东京西部的巨大都市。在人口约8成是学生而因此被称作“学园都市”的这座都市中，实施着引发扭曲世界法则的超常现象之力——超能力的开发。 接受特殊的课程Curriculum、获得能力的学生们，经由定期的“身体检查System Scan”，得到从“无能力Level 0”到“超能力Level 5”的6阶段评价。 而立于其顶点、被赞誉为最强的，则是7名“超能力者”。 其中之一的御坂美琴。 自由操纵电力的“电击使Electromaster”最上位能力者，别名“超电磁炮Railgun”的她，是就读于名门贵族女校·常盘台中学的14岁女子中学生。 她的学妹“风纪委员Judgment”白井黑子。黑子的同僚、憧憬大小姐的初春饰利，以及初春的朋友、热爱都市传说的佐天泪子。 和这些伙伴们一起度过的和平而又平凡、稍微有些与众不同的学园都市日常生活，将要面临一年一度的大型活动。 “大霸星祭”。连续开办7天，由能力者们以学校为单位展开激战的巨大体育祭。在此期间，学园都市的一部分将面向一般人开放，并将赛况向全世界转播。这样热闹的活动即将临近，使得不论任何人都情绪高涨。但没有人注意到，在这华丽的舞台背后蠢蠢欲动的事物——。……
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