1939-et írunk, ám a II. Világháború ezúttal elmarad, mert egy idegen faj, a Neuroi támad az emberiségre, ami nagyon gyorsan el is foglalja a Föld nagy részét. Egy tudós azonban megalkotja a Strike Unit-ot, amivel sikeresen felveheti fajunk a harcot az ellenséggel. Ez az egység egy lábra húzható gépezet, ami mágikus energiával működik, és a használója repülni képes vele. Persze ezt a szerkezetet csak szemérmetlenül fiatal, nadrágot soha nem viselő lányok képesek használni, akik főleg európai országokból, valamint Oroszországból és Japánból származnak. Ők a Strike Witch-ek, ők alkotják az 501-es számú Repülő Harci Különítményt. Hozzájuk csatlakozik Miyafuji Yoshika, a naiv és háborúellenes fiatal lány, aki a halottnak hitt apját (aki egyébként a Strike Unitot megalkotta) szeretné megkeresni. Bár kezdetben eléggé tapasztalatlan, hamar beilleszkedik a lányok közé, akikről minden epizóddal egyre többet tudhatunk meg, mind a múltjukról, mind arról, hogy miért harcolnak, mind a közöttük kialakult kapcsolatokról. A tizenkét rész azonban nem túl sok kérdést válaszol meg, így várhatóan a sikert aratott animék sorsára jut a sorozat, a történetet minden bizonnyal folytatni fogják.