Infinite Stratos (IS), sebuah sistem exoskeleton weaponized, yang telah menjadi alat yang dominan dalam peperangan dan konflik. Sayangnya IS ini tidak bisa di operasikan oleh laki, melainkan perempuan yang hanya bisa mengoprasikan Infinite Stratos… dengan sangat sedikit pengecualian. Salah satu pengecualian adalah Orimura Ichika, seorang anak yatim piatu yang dibesarkan oleh kakak perempuannya yang terkenal sebagai pilot IS. Ketika kompatibilitas dengan IS ditemukan setelah dia sengaja menyentuh IS pada usia 15 tahun, ia diberi beasiswa dan terdaftar di sebuah sekolah yang mengkhususkan diri dalam pelatihan pilot IS. Yang tentu saja berarti… menarik kehidupan dikelilingi oleh gadis-gadis.