源内苍（日笠阳子 配音）是一名十分平凡的高中一年级女生，一天，她收到了一个神秘的包裹，拆开了包装，出现在小苍面前的，是名叫“Frame Arms Girl”的小型机器人轰雷（佳穗成美 配音）。轰雷可不是一般的机器人，她拥有着自我的意识，能够通过学习人类的感情与战斗方式而不断地自我进化，就这样，小苍和轰雷的同居生活拉开了帷幕。 除了轰雷外，还存在着别的机甲少女。个性十分傲娇的短剑（绫濑有 配音）、性格单纯但拥有着广袤的知识的闪燕（长江里加 配音）、行事大大咧咧但充满了正义感的迅雷（桦山南 配音）、没有一丝感情沉默寡言的骨姬（山村响 配音），在轰雷之后，她们接二连三的出现在了小苍的身边。
遥远的未来，人类散布到宇宙各处，建立了繁荣的文明，名为「EDEN」。但是在600年前突然发生的不明灾害时空震毁掉了这一切，失去了超光速航行、超光速通信等高科技的宇宙进入了人类文明的「黑暗时代」。 而后到了400年前，「白月」出现在行星「特兰斯巴尔」上空，住在白之月的「月之圣母」将 「遗失文明」中对人类有益的技术称为「天惠」教导给人们，也因此建立了特兰斯巴尔皇国。特兰斯巴尔历100年左右，人类得到了制造宇宙船的能力，此后开拓宇宙的一百年间，支配了128个星系，确立了不败王朝的地位。 在某个看来很普通的边境警备舰队下，有一支直属于月之圣母的特殊部队「天使队」。这支由女性组成的特殊部队，驾驶着遗失文明的结晶「纹章机」，专门负责在银河各地搜寻远古的科技遗迹，加以回收管理。
