不善与其他人相处的少女－葵，在成为高校生的这天，有位做事不经大脑，名为日向的少女前来热情地搭话，并且劝诱葵从现在开始一起去登山。虽然害怕与人交往且患有畏高症的葵不断拒绝，但在日向强行拖拉之下，一同前往了日向的家。葵的内心虽然对日向抱有不满，但在进入日向父亲所展示的帐篷参观时，看到日向与自己重逢后的举动与喜悦，及自己的所见所闻，加下从帐篷望见美丽的夕阳，令葵勾起一些回忆。

葵在幼年时，曾与日向跟随日向的父亲前往某座山上观看日出。少女们在受到这情境所感动后，2人约定在成为高校生时定要再次看到相同的景色。回想到这个场境，葵很自然地从口中说出“前往不太高的山也不错（高くない山ならば行ってもいい）”这话。

虽然知道与日向一起登山，但因担心可能在山上遇难并有生命危险，令葵相当不安。就这样日向就选择了标高197米的天览山，作为与葵第一次登上的山。就在沿山径上山时看到穿着普通服装的小孩时，葵的不安感一扫而空，后来更在山顶欣赏到远方的美景。葵在知道日向了解自己不习惯登山而选择了天览山后，开始对与日向登山的看法有所转变。而开始对登山有兴趣的葵，这时在下课回家途中就逛了逛登山用品店。与日向进入了店内的葵，遇上了一位穿着相同校服的女学生。这女学生正为选择睡袋的事而犹豫不决，但后来在跟葵谈话，终于确定了自己想购买的睡袋。这位女孩就为齐藤枫，在跟葵说自己也喜欢登山后，两人就交换了电邮地址，而枫亦为葵在日向以外的第一个朋友。

接着，日向就提议登另一座山，但这次让葵去选择。但因葵没有任何山岳知识，所以对如何选择感到迷惘，这时只好跟枫商量。后来枫就列举出秩父、丹泽、八岳、谷川岳等这些位于关东内并适合新手登上的山，而葵最后选择了自己最有兴趣，在山道中拥有能量景点（power spot）的高尾山。为了准备前往登山，日向就陪伴葵去购买之前从没拥有过的登山用背囊，葵亦很欣赏日向不害怕与别人相处的态度。就这样就到了登山当日，在葵心中，日向虽然有时会强人所难，却十分为自己着想，因此葵很想送件礼物给日向，但对找不到时机而非常烦恼，不过无论怎样，葵与日向一起在高尾山登山确实十分快乐，最后葵亦成功在山顶将礼物送给日向。在下山时，日向提议取道高尾山中难道最高的登山道下山，途中，2人就遇上了一名因鞋破损而相当苦恼的少女可可奈。可可奈前来高野山的原因是为寻找鼯鼠，其后葵与日向就和这位带有“天然”气味的女孩共3人一起回到登山口，最后看到可可奈发现松鼠时露出的笑容，感到十分快乐。

故事发生在面积占据东京都的三分之一，居住着230万名人口且其中八成人口是学生的巨大都市“学园都市”。学园都市的学生均会接受超能力开发，借由药物、催眠术与通电刺激等方式取得超能力。能力者以范围和威力分为无能力者Level 0至超能力者Level 5。

主角御坂美琴是学园都市中仅七位超能力者Level 5的其中一人，排行第三。她是拥有操纵电击能力的“电击使”，因其特有的绝招(将硬币以音速的3倍的初始速度发射)“超电磁炮Railgun”而得名。

本作通过美琴的视角来描绘学园都市的平常而不平凡的日常生活，也叙述学园都市秘密进行非人道性质的实验，从而使大家对于本作及本篇《魔法禁书目录》的背景(世界观中科学侧)的认识慢慢变得清楚。