학원도시제 우주 엘리베이터 '엔듀미온'의 완성을 눈앞에 둔 어느 날, 카미조 토우마와 인덱스는 무능력자인 소녀 아리사를 만나 친하게 지낸다. 아름다운 목소리를 지닌 그녀는 데뷔를 꿈꾸며 길거리 라이브를 하며 지낸다. 그녀는 자신의 노래가 엔듀미온 개통 캠페인 이미지 송으로 채택된 것을 알게 된다. 하지만 기쁨도 잠시 마술 사이드에서 그녀를 노린다. 그녀의 존재는 마술 사이드와 과학 사이드간의 전쟁의 발단이 된다. 파국으로 치닫는 가운데 토우마와 인덱스가 아리사를 지키기 위해 나서는데...
서기 2084년. 우주에 이민한 인류와 지구상에 증식한 기계생명체와의 싸움은 기계생명체의 최종병기 이를르뉴가 완성되는 것을 기점으로 더욱 심화되기 시작되었다. 지구에 강하한 인류측의 자율로봇병기 샤이안은 이를르뉴의 파괴에 성공하지만, 고위 클래스의 기계생명체인 엘메다인에 의해 파트너 키트 마츠모토를 잃고 탈출을 단념한 채 지상에 잠들기로 결정한다. 그로부터 1000년 후, 무언가에 반응해 다시 깨어난 샤이안은 이클이라는 이름의 소녀와 만난다. 이클은 현재 요새도시 켈트리아와 브라질 제국이 격전중이라는 것과, 브라질의 지휘관이 샤이안의 숙적인 엘메다인이라는 사실을 알려준다. 샤이안은 원수를 가기위해 이클과 함께 켈트리아의 용병이 된다. 샤이안의 부활을 느낀 엘메다인 역시 자신의 기계생명체 부하들을 되살려 샤이안의 목숨을 노린다.
