科學世界存在著超能力，宗教的世界存在著魔法。由現實和非現實 ── 看似無法相容的世界觀混合而成的作品。一邊是擁有超先進科技、充滿著機械的學園都市，另一邊則是布滿著宗教聖典和煉金術的魔法世界。水火不容的兩個世界交織出本作主題。 上条當麻是學園都市的一名高中生。在這座位於東京都西部的封閉都市中，學生占到了總人口的八成，「超能力開發」被列為絕大多數學生的必修課，在「無能力者（Level 0）」至「超能力者（Level 5）」的等級排名上相互競爭。不幸地，上条當麻被評定為 Level 0 的「無能力者」；但他的右手有著能將一切異能消除的不明力量，他本人稱其為「幻想殺手」。似乎是連同神的祝福一同抹殺的關係，他每天都過著不幸的生活。 暑假的一天，在宿舍的陽台上，上条當麻遇見了一位掛在陽台欄杆上的修女。她自稱禁書目錄，腦海中裝有十萬三千冊「魔道書」，正在從不為人所知的「魔法」世界逃亡。就這樣，上条一腳踏進了魔法與科學的紛爭，面臨一系列的衝突與挑戰……