美术大学学生竹本和学长真山以及多次留级的森田一起生活在单身公寓里，大家的生活风清云淡却也乐趣无穷。

故事发生在名为恩典农场的孤儿院内，在这里生活着很多失去了亲人，无家可归的孩子们，他们共有36人，每天，在劳作和玩耍之余，孩子们还要进行学习和测验，其中，佼佼者是名为艾玛（诸星堇 配音）的女孩和名为诺曼（内田真礼 配音）的男孩。负责管理和看护这些孩子们的女性名叫伊莎贝拉（甲斐田裕子 配音），孩子们喜欢喊她“妈妈”。每过一段时间，都会有一个孩子被收养离开农场，生活在这里的孩子们都将此作为自己的人生目标。

开学第一天，普通高中生五河士道（岛崎信长 配音）如常来到学校，不料遭遇了突如其来的“空间震”现象。同学们纷纷躲进避难所，士道想起与妹妹（竹达彩奈 配音）的约定，他不顾危险跑到街道上，却遇到一个穿着盔甲手持大剑的神秘美少女（井上麻里奈 配音）。美少女正要攻击他时，同班同学鸢一折纸（富樫美铃 配音）率领着AST部队，与她展开了激烈的战斗。随后士道被带入空中舰艇，他惊讶地发现司令官竟然是自己的妹妹！他还得知那名少女是“精灵”，一直以来困扰着人类世界的空间震现象，正是这种精灵造成的。要对付精灵，除了出动部队赶尽杀绝以外，还有另外一种方法，而这种方法只能依靠士道。那就是与精灵约会，感化她，让她爱上这个世界，爱上人类。平凡少年五河士道，能不能攻略这个绝美精灵少女？

十七岁的桐山零（河西健吾 配音）是一名将棋棋士，悲惨的童年遭遇让他自幼便失去了家人，这么多年来一直背负着沉重的记忆独自生活，长此以往，零已经习惯了压抑自己的感情，在心房周围筑起了无法撼动的高墙。某日，零邂逅了川本家的三姐妹——温柔体贴，擅长照顾他人的大姐川本明里（茅野爱衣 配音）、个性开朗乐观，非常不擅长料理家事的二姐川本日向（花泽香菜 配音）和还在上托儿所稚气未脱的小妹川本桃（久野美咲 配音）。三姐妹的出现让零再度感受到了家的温暖，找回了久违的快乐。与此同时，二海堂晴信（冈本信彦 配音）、三角龙雪（杉田智和 配音）和松本一砂（本村昂 配音）等强劲对手的出现，亦令零燃起了对将棋的热爱于斗志。

　　由于初中不幸的遭遇，个性十分要强认真的少年三桥廉（代永翼 配音）放弃了良好的升学条件，决心单枪匹马远赴位于埼玉县的西浦高校就读。社团招新的当天，在半推半就之下，三桥加入了刚刚转型成功的棒球部担任投手的位置。一段高中校园中的热血棒球史诗就此展开。
　　棒球队中，三桥结识了一帮志同道合的好友，在充艰苦的训练和激烈的比赛中，彼此结下了深厚的友谊。个性大大咧咧但又不失细腻的捕手阿部隆也（中村悠一 配音），叛逆不羁又格外可靠地外野手花井梓（谷山纪章 配音），视力惊人的三垒手田岛悠一郎（下野纮 配音）等人，在教练百枝麻里亚（早水理沙 配音）的带领下，他们向甲子园的荣誉不断的前进着。

有 230 万人口，其中八成人口为学生的「学园都市」，是比其他地区科技更为先进，并从事「超能力开发」的特殊地区。而整座学园都市中仅有七人的等级 5 超能力者之一御坂美琴，由于她的能力与个性使然，因而被卷入了学园都市中所发生的种种事件……