还记得那个草裙娃娃吗？它惹了大祸，把哀木涕扔到了时光之穴，还夺走了他的记忆！时光守护者赛菲尔发现这件事与一场将要降临艾泽拉斯的大灾难有关，于是把哀木涕救了回来，并且让他承担拯救世界的责任。恢复记忆的哀木涕对自己的斑斑劣迹也后悔不已，决定洗心革面，做一个真正的战士。浪子回头金不换，努力的他终于唤回了一度离去的伙伴。但是，作为敌人的联盟会如何看待他的蜕变？赛菲尔所说的大灾难又究竟是什么呢……
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。
坂井知季（梶裕贵 配音）是一名初中二年级的学生，因为在童年时代偶然看到了富士谷要一（樱井孝宏 配音）精彩绝伦的跳水姿势而对这项运动产生了兴趣。进入中学后，知季加入了学校的跳水队，和他一起挥洒汗水的，有沉默寡言不善言辞的冲津飞沫（中村悠一 配音）、好胜心极强性格非常坦率的大广陵（逢坂良太 配音）和头脑冷静略微有些神经质的丸山礼次（内山昂辉 配音）。 一天，队里来了一位名叫麻木夏阳子（名冢佳织 配音）的新教练，她告诉队员么，如果跳水队无法得到参加奥运会的资格的话，就将面临解散的命运。
