主人公京乃まどか是一名从心底热爱故乡千叶县鸭川之海的17岁女高中生，同时也是以帮助遇到困难的人为己任的“鸭女jersey部”的唯一社员。直到遇见了从宇宙来的不可思议美少女ラン，忽然向京乃提出了“能不能驾驶机器人”的要求，她的日常生活起了波澜，为了保护鸭川而与宇宙来的敌人战斗！本作的原作是Production IG，不过动画制作则是由XEBEC进行，总监督佐藤竜雄与导演铃木利正。其中的机器设定与日产全面合作，在日产汽车Global Design本部里举行了设计大会，从60个设计案中选出了主角与敌人的机体设计。

魔法使一族的野心使他们为了获取更强的力量，促使他们唤醒了不该唤醒的东西，世界的毁灭近在眼前。只有最强的魔法使公主锁部叶风（泽城美雪 配音）才能阻止这一切的发生，但被部下锁部左门（小山力也 配音）暗算的叶风被困在了施了结界的无人岛上。高中二年级学生泷川吉野（内山昂辉 配音）的好友不破真广（丰永利行 配音）的妹妹不破爱花（花泽香菜 配音）被入室抢劫犯所杀，但是真广却认为妹妹的死疑点重重。为了调查妹妹的死因，真广通过海上的漂流人偶和锁部叶风达成秘密交易。真广在失踪一个月后，在大雪的冬日伴随着漫天的蝴蝶突然从天而降。与此同时，可怕的“黑铁病”在整个日本蔓延开来。真广到底和魔法使公主结下了什么样的契约，而他到底带着怎样的使命来到这个世界？

高中生夏目本来可以拥有平凡的高中生活，但是，他却能看到妖怪，并因此而苦恼。很多次，他都差点被妖怪夺去性命。 一次偶然的机会，夏目巧遇猫神。猫神告诉他，夏目的外婆玲子有一本“友人帐”上面记录了所有被玲子打败的妖怪的名字，玲子死后，妖怪为夺回名字，才纠缠夏目。只有把妖怪的名字还给他们，夏目才能恢复宁静的生活。 为了回到宁静的生活，夏目与猫神拿着“友人帐”开始了寻妖之旅，一段段关于妖怪的感人故事，就这样被引出。