创圣记0011年，地球发生了一场大异变。南极的冰层溶解，原本在1万2千年前被毁灭的亚特兰迪亚浮现，长着羽翼的民族坠天翅族苏醒。坠天翅族拥有超过人类的高度智能与特殊力量。1万2千年前他们在亚特兰迪亚建立起高度的文明，对他们称为无翼者的人类肆意捕杀。然而人类也没有放弃反击的机会，自海底遗迹挖掘出在“创圣之书”中，传说的兵器——3架古文明的战斗机Vector Machine，借由不同的组合的变形、合体。Vector Machine可化成不同形态的人形兵器机械天使。当时坠天翅族最强的守护天翅阿波罗尼亚斯，便是与人类靠着机械天使的力量，将原本优势占尽的坠天翅族逼进灭亡的深渊，为了与坠天翅族对抗，新联合国设立了地球再生机构—DEAVA，负责运用机械天使。因此，一群拥有特殊能力的少男少女被召集起来，训练成为机械天使的驾驶员。
DEVEA的兵器
机械天使
“机械天使”是本作登场的巨大人型机器人。由三台形状不同被叫作“Vector Machine”的战机加以“合体”成三种不同造型。另外也有量产型的“强攻型”存在。
身为设计者的河森正治自己公开说、上述的合体的理念是要向盖塔机器人致敬、并且无视本作构造上的不可能而要实现“完全变形?完全合体”的想法（但事实上却造不到，本作唯一的可变形玩具最后只有万代的DX超合金，却有不少额外配件要装上及拆下，被玩家们投诉，更于发售时因销量不佳而要大幅度降价贩卖）。河森以前在用纸作盖塔机器人时、无法再现变形和合体，于是想到“有天要来作看看”而成为本作的原点。虽然这样讲，但实际上和盖塔机器人号是完全不同的构造（上半身下半身由两台合体成一个人型、剩下的一台合体成背部，可以说第三台机体是可有可无的。）。每台Vector Machine的造型都很美丽，分离时的的确确能看出比盖塔机器人号更为进化的设计。但构造上，合体时因为无法改变背部沉重（占全重量的1/3）的事实，所以说是独立于盖塔机器人号和同样的玩具则是有点困难，实质玩具上如不用上支架支撑的话几乎是站不稳，更勿说要摆出不同造型。
因为这样的缘故，河森当初就很热切希望就这样依据作中的构造而加以玩具化，于是用乐高积木作出试作品并且拿到本作的赞助商万代那边给他们看。因为对于它的高完成度印象深刻，于是万代的人员在他的协助下，和动画制作同时期制作出超合金模型，而大致完成如印象般的机械天使。机械天使的可动部位因为相当多使得它的变形自由度比想像的高，而游玩超合金试作品的河森反过来发现新的型态，也似乎有让这个型态在动画中登场，而“强攻型机械天使”的ARMAGEDDON形态、AssaultWalker这两个型态也是因为这样的过程而在动画中登场。之后“强攻型机械天使”也以DX超合金模型身份加以商品化，而且还附送有无限拳用的辅助模型。玩具上最后因设计不佳，以及拥有多项缺点，例如不能独自站立，外型古怪（其中一些手臂过短，一些却手臂过长），需要额外配件才能变形合体，造不到原本概念中的完全变形等等，最后曾数次把定价降低来出售。虽然河森正治说机械天使的设计是要向盖塔机器人致敬，但与之相比，机械天使的设计过于简单，甚至连盖塔机器人最基本的三位一体概念（事实上只需两台已可合体）都做不到，在推出后被大量动漫迷们唾骂，指出其是对盖塔机器人的侮辱，可以说是河森正治的机器人设计生崖中的最大败笔。
Vector Machine
三台Vector Machine并没有特定的驾驶员、会因应状况而从元素人之中选出驾驶员。
太阳战机（Vector Sola）
从古雷塔岛海洋的海底遗迹发现的战机、为“Vector Machine”中的一台。特性是可让搭乘的元素人（驾驶员）的“气”和“特异功能”增强。机首的两旁武器为二门光束炮。大部分由阿波罗驾驶。
月亮战机（Vector Luna）
特性是可让搭乘的元素人的“感受性”和“回复力”增强的Vector Machine。从西薇亚开始、大多由女元素人驾驶。
火星战机（Vector Mars）
特性是可让搭乘的元素人的“智力”和“作战指挥能力”、“思考力”增强的Vector Machine。机首和翼部总计有四门光束炮。大部分由希乌斯和皮耶尔驾驶。
机械天使基本3形态
由搭乘各战机驾驶员的精神在加以同步后、一起念出“念心合体、GO！机械天使！”然后排出阵式（阵式的名称也会由各驾驶员来加以决定、但共通点都是排成三角形飞行）来开始合体。这时，所有人会有暂时性的恍惚状态（即是“好舒服”的状态）。
必杀技的自由度相当高、也没有特定的必杀技。因此能使出像体术或剑术等各种能力（所以时常的状况和自己的情绪也会跟着变成能源）。
太阳机械天使（Sola Aquarion）
（上半身：太阳 下半身：火星 背部：月亮） 全高48m／重量88t
能够引出元素人格斗能力且重视攻撃力的形态。可说是拥有最强的攻撃力。与其他形态相比，对元素人能力的増幅程度更高、当太阳羽翼打开时更能发挥出它的力量。另外也会增加它的物理防御力。只要得到擅长剑术的元素人之力就能使出太阳剑。必杀技分别有、阿波罗使出的“无限拳（むげんパンチ）”、阿波罗和皮耶尔使出的“火焰神拳”等。顺便一提，也有下半身是欧美加战机的版本。
月亮机械天使（Aquarion Luna）
（上半身：月亮 下半身：太阳 背部：火星）
左手持有大型的弓“月亮弓”、也能放出光波手里剑等投掷道具。拥有能操控风和波浪等自然现象的力量。当羽翼全开时，还拥有浮空能力。另外对于敌人的魔术攻撃，也能使出防御结界。必杀技分别是、丽花使出的“昇龙天雷（ライトニングドラゴン）”、西薇亚使出的“月亮弓”、“螺旋箭”。似乎可以使出月光剑、但在本编并未使用。顺便一提、是剧中最初登场的形态。
火星机械天使（Aquarion Mars）
（上半身：火星 下半身：月亮 背部：太阳）
能使用星空剑等擅长剑术的形态。与其他形态相比，速度相当快。是3形态中脚最长、重心也最高的、无论什么样的姿势都能砍杀敌人。另外、对于电撃和光束等能源攻撃有很高的防御力也是特征。必杀技分别是，西乌斯使出的“延伸剑”“嫉妒变性剑（ゼーロテュピアーグラディウス）”、皮耶尔使出的“烈火爆裂踢（ファイヤーキック）”等。
强攻型战机
阿尔法战机
新国连军和DEAVA秘密共同开发的量产型Vector Machine的其中之一、以太阳战机为原型。在植入堕天翅的羽翅后、能力异常强化而由元素人驾驶。机首的中央部分、装备有Impact加农炮。
OVA版中、成为DEVEA的主要战力。拥有合体功能、由于和原装版也能合体成功所以他们的合体结构似乎和原版版一样。
戴尔塔战机
以月亮战机为原型的量产型Vector Machine。驾驶室装备有能使用堕天翅羽翼的操纵装置。装备有2管30mm攻击型弹荚。
欧美加战机
以火星战机为原型的量产型Vector Machine。和戴尔塔一样、驾驶室同样装备有能使用堕天翅羽翼的操纵装置。
强攻型机械天使基本3形态
阿尔法机械天使
（上半身：阿尔发 下半身：欧美加 背部：戴尔塔）
使用巨大的Impact加农为武器的形态。可以用堕天翅羽翼发射出PSG量子反应炮。
戴尔塔机械天使
（上半身：戴尔塔 下半身：阿尔发 背部：欧美加）
能从两手腕部连射导弹的形态。两腕装有枪弹荚、也能够把它们当作拐棍一样使用。
欧美加机械天使
（上半身：欧美加 下半身：戴尔塔 背部：阿尔发）
双手以30mm攻击型枪弹荚为武器的形态。也可能使用头部的二门格林机枪。
机械天使及强攻型机械天使的特殊形态
太阳月亮机械天使
能把自己的手腕拿掉来移动太阳机械天使的身体、背部的月亮则是头部和手腕所组合的特殊形态。不但有着太阳的力量、也能使用丽花的拳法和弓箭攻撃。由丽花所命名（命名瞬间，还让皮耶尔发出惊叹声）。
高次元合体机械天使
三个元素人的心?体?魂同步而合体、然后从亚空间召唤质量而变巨大的太阳机械天使。必杀技为三位一体的“超3D无限拳（こうじげんむげんアタック）”。
莉娜用机械天使
因为理娜的普娜拉能源吸收能力，而闪耀白银光芒的太阳机械天使。必杀技为“吸血银色十字架”。
妄想型机械天使
由从异空间冲出来的捷陆毕姆兵与席鲁斯驾驶的火星战机加以合体、而变成设计相当简单的火星机械天使。但和通常以3DCG描绘的机械天使不同的是，是用2D来描绘。
机械天使 Angel
（上半身：欧美加 下半身：月亮 背部：太阳）
由于希乌斯的背叛而失去火星战机、于是让本来没有预计要和原版Vector Machine合体的强攻型欧美基战机加以合体成功而出现的机体。合体时的口号为“紧急合体”。能叫出剑柄部分为黑色的星空剑。必杀技分别是，西薇亚的“哀天使剑（かなしみのエンジェルソード）”、继美的“爆爱无限光”。
强攻型机械天使?ARMAGEDDON形态
由欧美加机械天使变形成的六足歩行形态。上部装备有冲击加农炮、能发射出最大出力的PSG量子反应炮。
强攻型机械天使?AssaultWalker形态
由阿尔发战机变形而成、拥有飞行形态和机器人形态两个特征。外表和河森的另一部作品VF-1女武神的GERWALK形态很像。
强攻型阿尔戴尔塔机械天使
只存在于设定中而未在本编登场。基本因为和太阳月亮的合体模式相同、所以被认为和太阳月亮同样的威力。
双机合体
OVA版中出现的型态，阿波罗为了阻止逃走的西薇亚，强制将两架Vector直接以连结部进行合体，因为构造不完全无法变成机械天使仍以Vector的型态行驶。
堕天翅族的兵器
捷陆毕姆兵
堕天翅族派出的人型兵器。长长的手脚和尖锐的爪子是特徴。头部能发射光束。速度相当快、能用无法猜测的行动来扰乱机械天使。有各种形态，也有用特殊能力来攻击。有时会有堕天翅或灵魂进来驾驶。
捷陆毕姆?BlumenBlood
有着像花朵般的头的捷路毕姆兵。由于传送头翅的灵魂而让他的力量更加发挥出来。
神话兽
堕天翅族使用生命之树之力而产生出来的对人类攻撃用兵器。有着各种造型和能力。其他还有以较小型的神话兽“小型兽”。
收获兽
为了吸收生命源而补抓人类的神话兽。有着像是双髻鲨的巨大头部、会从腹部发射光线来将人类加以吸收抓走。
Xibalba
神话兽之一。有巨大的爪子、爪子也能变成钻头状而在地底作高速移动。可以分离出无数的刺像是诱导弹一样来攻击。
月亮捷陆毕姆
由头翅给予“月亮”之力的捷陆毕姆兵。擅长计算和敌人的距离、来避开攻撃后、发射电撃弹来加以攻击。
Antikhton
有着正十二面体的构造、表面上无法确定有十面的有着神圣几何学模様的神话兽。看到它时，会因为歪曲掉自己的认识构造而加强自己的负面感情。
Grave捷陆毕姆
有着非常坚硬的装甲、而能弹开所有攻撃的重量级捷路毕姆兵。有着钻头状的手、除了能使出强力的拳击、也能使用像是导弹的飞行攻击。
泰塔尼亚
能产生梦的神话兽。被它的梦囚禁的人会一直沉睡着而持续吸收普拉那。
捷陆毕姆?イスキューロン
錬翅从神话中复制而作成的两翅専用捷路毕姆兵。设计成能接受两翅的强力力量、锤子状的手腕一击能生出可怕的破坏力。然后它的身体也能分离、所以也擅于回避和攻撃。
捷陆毕姆?シュルルクベラ
头翅和音翅驾驶的捷陆毕姆兵。有着复座式的驾驶舱、有着无法从那美丽的样貌想像出来的快速攻击。取下它腰部的裙子部分、能用来作为双剑攻击。
军霸&混军霸
2体能变为1体的特殊神话兽。如果打倒其中之一，其心脏会瞬间转到另一个身上而有着可说是不死的身体。因此不同时打倒两个的话就无法击败它。
黑理娜
能利用元素人深层心理的“恐怖”加以实体化的镜子型神话兽，长的像是理娜。有着锐锐的牙齿、能将咬中的人加以吸收他的生命源。
蒙吉
以奈米为单位的超小型神话兽。因为它的小、而能侵入所有地方、可以把人类的食物加以吃光。也能够侵食机械天使。
木乃伊机械天使
有着像是原版机械天使形状的高次元量子模式、然后连合体也完全抄袭的机械天使型的神话受。当然也合体成太阳、月亮、火星三形态、并且依据不同的合体来攻击。
捷陆毕姆?ヴェルルゼバ
由头翅操控、最强的捷陆毕姆兵。有着比普通捷陆毕姆更高的战斗力和更快的速度、怎么样的姿势都能攻击?防御。能从两个手腕出现剑、而用像是特技般的攻击来搅乱敌人、还能因此使出一击必杀的攻击。和机械天使的战斗相当激烈。
火星捷陆毕姆
由成为堕天翅族的诗翅（希乌斯）驾驶的火星战机和捷路毕姆兵合体成的人型兵器。在诗翅喊出“天翅合体”后而成。活用捷路毕姆兵的速度、而能反复使出星空剑。能用背部移动，也能由捷路毕姆兵的手腕部使出光束和尖爪攻撃。在捷路毕姆兵的部位受伤的话、还能叫出另一个捷路毕姆兵来交换（口号是“再生合体”）。
Halbe
由于诗翅（希乌斯）来到亚特兰提亚而让世界神话的平衡发生变化、使生命之树作出像是雪的形状收获神话兽。接触者会长出像是冬虫夏草的花、而被吸尽生命源。因为从亚空间大门直接降落下来、使堕天翅族能在亚特兰提亚就能大量吸收生命源。
在十五年之后其中一个可能的将来﹐拉克利马时空界(ラクリマ時空界)和香格里拉时空界(シャングリラ時空界)之间发生了一场残酷的斗争。拉克利马时空界是我们当前所处时空十五年后未来的可能性之一。在拉克利马时空界中地面荒废﹐人们不可避免地转入地下生活。香格里拉时空界则是旨在摧毁所有时空的十五年后的另一个未来。虽然拉克利马时空界的龙骑兵们具有超常的战斗力﹐把从香格里拉送来的兵器游击艇击破。但拉克利马时空界明显处于劣势。因此拉克利马的龙骑兵奉命寻找一种被称为“龙之转矩”(龍のトルク)的神秘物件﹐而“龙之转矩”是可以制止香格里拉入侵的关键。
现在是夏天。住在函馆的小学6年生上乃木遥享受着和朋友一起的剩余时间不多的小学生活，她唯一放心不下的是准备中学试验被母亲强制督促在家学习，精神承受压力的幼年伙伴后藤优的事情。然而就在遥的面前出现了几名身披黑色斗篷的人，他们是来自拉克利马的龙骑兵。他们称遥为“龙之转矩”并且以她为目标。其中的一个人叫鸦，是15年后在拉克利马时空界的优。
每集列表
| 话数 | 日文标题 | 中文标题 | 脚本 | 分镜 | 演出 | 作画监督 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | アオイユキ | 蓝色的雪 | 赤根和树 | 赤根和树 | 安田贤司 | 中屋了 |
| 2 | イエデ | 离家出走 | 安田贤司 | 土屋浩幸 安田贤司 |
石川健介 | |
| 3 | オワレテ… | 被追逐 | 北嶋博明 | 松村やすひろ こでらかつゆき |
松田清 | 奥田淳 |
| 4 | トモダチ | 朋友 | 佐藤和治 | もりたけし | 堀内直树 | 寺沢伸介 |
| 5 | ソレカラ… | 从那以后 | 大野木寛 | 须永司 | 榎本守 | 小美野雅彦 |
| 6 | ナミダノジクウ | 泪之时空 | 北嶋博明 | 田中孝行 | 中屋了 | |
| 7 | タイセツナヒト | 重要的人 | 安田贤司 | 松田清 | 石川健介 | |
| 8 | カクシゴト | 隐藏的事实 | 浅川美也 | こでらかつゆき | 畠山茂树 | 今里佳子 |
| 9 | トキヲコエテ | 穿越时空 | 若林厚史 | 横山広行 | 青木真理子 | |
| 10 | アラシノヨル | 暴风雨的夜晚 | 佐藤和治 | 黒津安明 若林厚史 |
榎本守 | 鹫田敏称 小林利充 |
| 11 | スレチガイ | 擦身而过 | 大野木寛 | 田中孝行 | 安田贤司 | 関口雅浩（レイアウト作监） 奥田佳子（原画作监） |
| 12 | タタカイ | 战斗 | 佐藤和治 | 古桥一浩 | 田中孝行 | 大久保宏 松本宪生 |
| 13 | ネガイ | 愿望 | 北嶋博明 | 若林厚司 | 松田清 | 小美野雅彦 见嶋梨香 |
| 14 | キオク | 记忆 | 须永司 | 柳瀬雄之 | 青木真理子 | |
| 15 | シャングリラ | 香格里拉 | 大野木寛 | 菊地康仁 | 高桥裕一 | |
| 16 | クリカエシ | 重复 | 赤根和树 | 榎本守 | 岸田隆宏 仁保知行 りょーちも |
|
| 17 | マヨイ | 迷惘 | 浅川美也 | 鹿岛典夫 | 藤川太 | |
| 18 | ワルイユメ | 噩梦 | 北嶋博明 | 须永司 | 安田贤司 | 関口雅浩 见嶋梨佳 |
| 19 | オモイデ | 回忆 | 大野木寛 | 田中孝行 安田贤司 |
田中孝行 | 中屋了 山崎秀树 |
| 20 | モウイチド… | 再次 | 佐藤和治 | 黒森鹰治 | 榎本守 | 小美野雅彦 |
| 21 | マボロシ | 幻影 | 浅川美也 | 森田宏幸 | 松田清 | 高田晃 |
| 22 | ミライヘ… | 向着未来 | 佐藤和治 | 渡辺信一郎 | 菊地康仁 | うつのみや理 高桥裕一 入江笃 |
| 23 | オワリ | 完结 | 大野木寛 | 安田贤司 田中孝行 |
鹿岛典夫 | 结城信辉 |
| 24 | ハジマリ | 开始 | 赤根和树 大野木寛 |
赤根和树 安田贤司 田中孝行 |
赤根和树 安田贤司 田中孝行 松田清 榎本守 |
関口雅浩 |
只对女性有反应、世界最强的超级兵器“Infinite Stratos(IS)”。
因为IS的问世，性别平等被破坏，世界变成女尊男卑的社会。主角“织斑一夏”在高中的入学试验误入IS操纵者育成学校“IS学园”的试验会场并意外地启动了IS。成为全世界关注的“世界上唯一能操纵IS的男性”的一夏，被政府强制就读向来只有女性的IS学园，在全校师生对他充满好奇心的视线下，一夏波澜壮阔校园生活就此展开。
IS设定
IS正式名称是“Infinite Stratos”。以宇宙活动为目的制作的多功能太空服，使用反作用力力翼、流动波的干涉等理论，所有IS皆可漂浮于空中。在“白骑士事件”展露出压倒性的兵器性能后，转变为军事用的飞行强化服，成为各国军事力量的指标。目前有1～4世代版本。
IS有许多谜团。特别是相当于心脏部分的IS核心的技术，除了已知会自我进化外全部没有公开，完全是黑箱状态。另外，因为不明的原因，除了织斑一夏外，只有女性能使用IS。
因唯一能制作IS核心的篠之之束博士停止制造的缘故，IS的总机数固定在467架(实际上指登入进国际IS机构的核心数量，实际数量不明)，要制造新机型必须将旧机体解体、核心初始化。在小说第3本中的第3话—“站在条那境界线上”—(Thin Red Line)说明了在467架的IS里面，实战型IS占了467架中的322架，而其余145架就是供给各国研究机关或企业做为研究开发之用。而这些地方所研发出的许多实验机体都交给IS学园的专用机持有者使用。在IS学园里面计上教师使用机，训练机以及专用机就占了467架中的30架。而一夏等人入读的一年级里面，有专用机的人就有5人以上，以前最多似乎也只有3人。而专用机之所以有这么多人在一年级，似乎是因为第三世代专用机持有者原本就设定得比较多、和世界出现了“全世界唯一可以使用IS的男性”织斑一夏，这使各国也纷纷动作频频。
IS世代
第一世代
目标为“完成IS”的机体，现在已全数退役。
第二世代
发展装备上的多样化，拥有高稳定性。目前仍有大量第二世代机体服役。
第三世代
以实装“使用操纵者的想像界面的特殊兵器”为目标，蓝色之泪的BIT兵器、甲龙的空间压缩兵器和黑雨的AIC力场均属此类。目前各国投入大量资金和时间研究，但都只处于实验机的阶段。
第四世代
以“无需透过套件换装就能对应全领域、全情况变化的万能机”为目标，因为技术发展的幅度已经远超各国能追赶的幅度，因此符合第四世代机种定义的目前只有篠之之束博士亲自制造的“红椿”与“白式”二部机体。