Akadémiaváros 2,3 millió lakójának 80 százaléka diák. A város koránál 20-30 évvel előrébb jár technológiai fejlettségben, és egy tudományos programnak köszönhetően a lakosok jelentős része rendelkezik valamiféle különleges képességgel. Főhősünk, Misaka Mikoto egyike a hét 5. szintű espernek, egészen pontosan ő a harmadik legerősebb közülük. Ereje az elektromágneses mező befolyásolásában rejlik, melynek segítségével bármilyen fémtárgyat képes felgyorsítani a már említett több mint 1000 m/s-os sebességre. Innen kapta becenevét, a Railgunt. Mikoto barátai, a 4. szintű teleportáló Shirai Kuroko, az 1. szintű Uiharu Kazari és a 0. szintű, azaz képesség nélküli Saten Ruiko segítségével igyekszik jobbá és biztonságosabbá tenni a város életét, miközben egy titokzatos fiú idegesíti halálra azzal, hogy a képessége nem akar működni ellene…