故事设定在第二次世界大战后，日本的国家主权受制于美国。90年代中期。日本首都制药公司在大脑机能领域开发出了新药。新进和平塾得知后开始推行雅典娜计划。共聚集了26个小于5岁的孩子，人工培养出类学者症候群。但药物严重的副作用导致孩子相继死亡，最终计划以失败告终。在这些孩子中NINE和TWELVE一起逃出了试验基地，而未曾逃走但幸存下来的FIVE则秘密被美国政府收留。
长大后NINE和TWELVE于某日在青森县的核废料处理设施中合同抢走了秘密开发的雏形原子弹，之后他们二人以斯芬克斯的代号针对参与了雅典娜计划的政府官员进行复仇。于是他们成功地炸毁了东京都厅的部分建筑，以此向社会引起警示。
半年后，暑假即将开始前的夏日里，先前不明身份的两人化名为九重新(其中九代表9)的9与久见冬二(日语中“冬”与10读音相同，二则指2)的12以转校生的名义来到一所高中，但不久又离开，期间他们在一栋大楼制造了恐怖袭击事件，并以此为某一计划的开始。之后两人开始以斯宾克斯(スピンクス)为名，在城市制造炸弹袭击事件(并未伤及人员)向他们所憎恨的已终止进行的“雅典娜计划”的策划者及执行者复仇，为此展开了与日本警视厅(特别是柴崎健次郎)的对战。
雅典娜计划(アテネ计画)
在90年代中期，专门从事脑机能研究的日本首都制药公司偶然开发出一种新药，成为一切的开端。新进平和塾看中他们的研究成果，于是就策划出“雅典娜计划”，毫无保留地投放大量研究费用和最优秀的人才。该计划成立的最终目标就是要用人工的方法，培育出一群有近似学者症候群的小朋友，换句话说就是他们想制造出一群人工天才。
不过那种新药不是对所有人都有效，只是对在成长期，即是五岁以下的小朋友才有效。因此主导这个计划的团体-新进平和塾，便为全国五岁以下的孤儿进行智能测试，将通过测试的小朋友召集回来。最后一共集合了26个小孩进行计划，他们全都是白老鼠。他们把那个地方称为“租界”，在那里进行实验。那里的小孩全都没有名字，因为是用实验号码来称呼他们。
不仅如此，新药的药效不是普通人的肉体和精神能够轻易承受。很多实验体的身体支持不了，又或是精神上出现严重问题，结果大部分都受不住而死掉。到最后，雅典娜计划以失败告终。
美国政府发现了这计划后随之介入，于是计划被迫于7年前被迫终止。实验结束之后，只Five存活下来，被美国机构接收，NINE和TWELVE则8年前(计划终止前一年)于“租界”放火，破坏保安系统，并且翻墙逃出。
每集列表
| 话数 | 日本标题 | 标题 | 剧本 | 分镜 | 演出 | 作画监督 | 总作画监督 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #1 | FALLING | 坠落 | 矢野焦点 | 渡边信一郎 | 立川让 | 秋田学 | 中泽一登 |
| #2 | CALL & RESPONSE | 呼叫与回应 | 立川让 | 青井小夜 | 山田歩 | ||
| #3 | SEARCH & DESTROY | 搜索与毁灭 | 山冈实 | 秋田学 | |||
| #4 | BREAK THROUGH | 突破 | 濑古浩司 | 青井小夜 | 岸友洋 | ||
| #5 | HIDE & SEEK | 捉迷藏 | 熊谷纯 | 立川让 | 秋田学 | ||
| #6 | READY OR NOT | 准备好了没 | 瀬古浩司 | 松尾衡 立川让 |
山冈实 岩田和也 |
山下喜光 秋田学 岸友洋 |
|
| #7 | DEUCE | 平分 | 熊谷纯 | 鹿间贵裕 | 许平康 | 鹿间贵裕 | |
| #8 | My Fair Lady | 窈窕淑女 | 猪原健太 | 宫繁之 | 猪狩崇 | 西村贵世 中泽一登 |
|
| #9 | HIGHS & LOWS | 高贵与卑贱 | 瀬古浩司 | 久木晃嗣 立川让 佐藤真二 |
久木晃嗣 武藤健司 |
山下喜光 | |
| #10 | HELTER SKELTER | 狼狈与混乱 | 猪原健太 | 三原三千夫 | 向井雅浩 | 秋田学 | |
| #11 | VON | Von | 濑古浩司 | 渡边信一郎 立川让 久木晃嗣 |
渡边信一郎 | 中泽一登 山下善光 |
|
随著双方父母再婚，神前夕哉和神前美月成为兄妹，两人的关系并不融洽。
某日，美月被行经天桥时被自称寿日和的幽灵推倒，清醒后发现自己被装上了名为“TST”的贞操带。日和表示自己丧失记忆，只知道自己死于车祸，而未能升天的原因是对暗恋对象夕哉念念不忘，必须透过与夕哉亲密互动，让TST上的满足度计量器达到顶点，才能达成愿望并跨过“天之门”升天转世。日和声称计量器过低时美月也有生命危险，因此美月不得不协助。
在那之后，日和不时强行附身美月，试图色诱夕哉以提升他对自己的好感，虽然经常适得其反，但却促进了夕哉和美月的关系，也让美月解开了对母亲的心结。因为美月被附身前后的性格差异甚大，也让夕哉误以为美月有双重人格。另一方面，与夕哉是青梅竹马的桐谷雪那在与夕哉重逢之后表现出对他的爱意，由于雪那具通灵体质，她发现日和的存在，并将此事告知夕哉。
在新年参拜并许愿后，美月回到与日和相遇的天桥，遇到日和照顾的白猫。白猫让美月观看了日和的记忆，并表示日和的灵魂是生灵，所谓“升天”的考验实际是让日和“生存”的考验。透过这些记忆，日和、夕哉、雪那和美月得知四人从小便是玩伴，后来体弱多病的日和为了治病而搬家，在她得知夕哉和美月将成为兄妹后心生忌妒，却在寻找夕哉的过程中因车祸而昏迷，并透过许下与夕哉相爱的愿望而成为生灵，当初将美月推下天桥也是为了夺舍。美月也得知自己在被推下天桥时，和日和一样向天桥旁的石碑许下希望一家和乐愿望。
为了让日和尽早升天，夕哉和被附身的美月将对方模拟成恋人，虽然这一度让日和心满意足，但在她发现这会让自己与夕哉分离后，便沉眠于徬徨灵魂所待的“奈洛之海”中昏迷不醒。为了拯救日和，美月和夕哉进入奈洛之海，消除了她的不安，并让她展现出生存的意志。在下定决心跨过“天之门”后，日和（本名子瑞希）在医院中清醒，并在不久后与夕哉和美月重逢。
每集列表
| 话数 | 日文标题 | 中文标题 | 剧本 | 分镜 | 演出 | 作画监督 | 总作画监督 | 次回预告 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 第1话 | 美月SOS | 美月SOS | 仓田英之 | 畑博之 | 铃木大、谷口元浩 | 铃木大 | 间岛淳司 | |
| 第2话 | 嵐の中で輝いて | 在暴风雨中闪耀光辉 | 日色如夏 | 平牧大辅、谷圭司 | 桥本千波 | |||
| 第3话 | たわわな果実 | 丰满的果实 | 久米一成 | 松村康弘 | 宫田瑠美 | 谷口元浩 | 青山穰 | |
| 第4话 | ハートキャッチ日和ちゃん | Heartcatch小日和 | 畑博之、柴田彰久 | 柴田彰久 | 谷口元浩 | 金元寿子 | ||
| 第5话 | いけないボディ・スナッチャー | 糟糕的异形基地 | 平牧大辅 | 岩田和也 | 平牧大辅 | 铃木大 | 伊藤美纪 | |
| 第6话 | おお！幽霊人間 | 哇！幽灵人类 | 小林敦 | 服部宪知、山口飞鸟 | 谷口元浩 | 爱美 | ||
| 第7话 | てさぐり？部活もの | 摸索吧？部活剧 | 畑博之 | 保谷武藏 | 日高真由美、武田薰 | 铃木大 | 佐佐木未来 | |
| 第8话 | 二人きりの水族館 | 只有两人的水族馆 | 佐佐木真哉 | 佐佐木真哉 松村康弘 |
服部宪知、宫田瑠美 | 谷口元浩 | 内匠靖明 | |
| 第9话 | バトルヒーター＆料理の鉄人 | Battle Heater＆料理铁人 | 上原秀明 | 手岛勇人、鸟山冬美 | 田中真奈美 | |||
| 第10话 | 神前美月は静かに暮らしたい | 神前美月想平静度日 | 杉山庆一 | おゆなむ | NAM HYUNSIN PARK INAM KIM BONGDUK |
铃木大、谷口元浩 | 小仓唯 | |
| 第11话 | ゴースト〜入浴の幻〜 | 幽灵～入浴的幻境～ | 深泽学 平牧大辅 小林敦（协力） |
岩田和也 平牧大辅 |
谷口元浩、中川洋未 樱井司、铃木彩乃 小林明美 |
谷口元浩 | 全部配音员 | |
| 第12话 | さよなら日和ちャん | 再见了日和 | 畑博之 | 武内启、武田薰 日高真由美、原友树 |
铃木大、谷口元浩 | 不适用 | ||
| 第13话 （OVA） |
萌亜の初恋メモリー？ | 萌亚的初恋记忆？ | 室井富美江 | 平牧大辅 | IM CHE DUC、相坂直纪 | |||
| 16年目のハッピークリスマス | 第16年的圣诞节 | |||||||
以全国高中生麻将大会冠军为目标的清澄高中麻将部，以及新进社员咲的故事。故事是在麻将作为一种智力竞技项目，比现实世界更进一步渗透于一般大众，且会举行高中生及初中生竞技麻将的官方大会等的世界观中进行。
在麻将漫画中鲜有地以萌系美少女作为主要角色，以主角宫永咲为首的登场角色们以超人能力比拼麻将之余，新手和上级者在摸牌打牌动作的不同、打出牌时牌列牌河的不同等等因角色而有不同，亦包含了这类细微的麻将描写。
作品中麻将牌谱由小林立自行编写。
县预选编为止都是以长野县为故事舞台，是自小林立的出道作品《奇想大作战》以来第二个以长野县为舞台的故事。
天才麻将少女阿知贺编 episode of side-A
由五十嵐あぐり作画的外传《咲-Saki-阿知賀編 episode of side-A》在2011年8月12日至2013年3月的《月刊少年GANGAN》上连载。《月刊BIG GANGAN》2020年Vol.4开始再连载。
故事以原村和曾就读过的奈良县女校阿知贺女子学院为舞台，在电视中看到原村和在全国初中生麻将大会中夺冠的高鸭稳乃等朋友，为了“想和原村和一起玩”而建立麻将同好会，以物色社员出战全国高中生麻将大会为目标。
以时间来划分的话，故事最初以小学时代的高鸭稳乃、新子憧和原村和的认识开始，中学之后原村和转校，在高中加入麻将部参加县预赛到全国赛。在高中加入麻将部的部分开始和本编属同时间进行，因此本编出现过的各校及各角色亦会在阿知贺编中登场。
咲日和
由木吉纱根据《天才麻将少女》的角色原案所创作的四格漫画《咲日和》，于2011年6月开始连载，与原作一样刊登于双周刊《月刊少年GANGAN》(2012年8月连载结束);2011年10月起开始同时在月刊《月刊BIG GANGAN》上连载。该作品主要讲述日常生活而非麻将竞技。
在本编第13卷中宣布将在第14卷初回限定实装版中附OAD。
咲慕流年
2013年8月由五十嵐あぐり作画的外传《咲慕流年》开始连载，以故事中的职业雀士聚会为开端，故事开篇10年前以白筑慕为主角的雀士们童年故事。
故事以岛根县为舞台。
尽管中文常用译名为“咲慕流年”，注意日语原作名称《シノハユ the dawn of age》未有像其他两个外传故事般在标题上带有“咲”或“咲-Saki-”。
立-Ritz-
大和田秀树的漫画《渣和无用改革》单行本第3集收录的恶搞短篇漫画。
怜-Toki-
《BIG GANGAN》2016年Vol.7开始连载。
与《阿知贺编》以及《咲慕流年》不同的原案与设定，漫画部分由めきめき担任。
以在《阿知贺编》登场的千里山女子高校的園城寺怜为主角的故事。
染谷真子的雀荘料理
《YOUNG GANGAN》2019年Vol.12开始连载，继怜-Toki-提供原案与设定，漫画一样由めきめき担任。
以染谷真子为主角的料理漫画，于雀荘“roof-top”煮各种料理展开其故事。
天才麻将少女 re：KING'S TILE DRAW
《GANGAN ONLINE》2020年3月25日开始连载，作画由极乐院樱子担任。KING'S TILE DRAW意为岭上开花
与咲系列不同的是本作是平行世界，以咲本篇-长野篇作为新设定依据与世界构成，主角们与麻将部成员皆是男子高中生。
咲与Final Fantasy XIV
《マンガUP!》2021年1月22日开始连载，作画由木吉纱担任。
纪念“天才麻将少女”于YOUNG GANGAN连载15周年，其连载正式开始，“天才麻将少女”所有角色皆跑去人气MMORPG“Final Fantasy XIV”，并在这游戏里开始玩麻将。