上条当麻是学园都市的一名高中生。在这座位于东京都西部的封闭都市中，学生占到了总人口的八成，“超能力开发”被列为绝大多数学生的必修课，在Level 0到Level 5的等级排名上相互竞争。不幸地，上条当麻被评定为无能力者；但他的右手有着能将一切异能消除的不明力量，他本人称其为“幻想杀手”。似乎是连同神的祝福一同抹杀的关系，他每天都过着不幸的生活。
暑假的一天，在宿舍的阳台上，上条当麻遇见了一位挂在阳台栏杆上的修女。她自称“禁书目录Index”，脑海中装有十万三千册“魔道书”，正在从不为人所知的“魔法”世界逃亡。就这样，上条一脚踏进了魔法与科学的纷争。
本作的世界观以现实世界为蓝本，但并未说明详细历史时期，大致可以推测故事发生在虚构的近未来[d]。其历史与现实世界有共通点（如前两次世界大战、冷战等；亚雷斯塔更是现实中存在的人物），但也有显著的差异。
学园都市是科学势力的大本营，同时也是本作的主要舞台。位于日本东京西部，居住着230万人口，其中八成人口是学生，而这些学生大都是超能力开发的实验对象。学园都市具有领先世界20-30年的科技实力，掌握着多种近未来高科技兵器，并公开地培养超能力者；事实上是由统括理事会所主导的、严格封闭的国中之国。
而魔法势力则较为分散，主要由名目繁多的宗教组织和魔法结社构成，也有不属于任何组织的魔法师存在。教会势力中，十字教有三大主要教派：英国清教、罗马正教和俄罗斯正教（分别以英国圣公会、天主教和东正教为原型）；而魔法结社则包括以黄金黎明为源头的黄金系结社、依靠北欧神话理论的“捣蛋鬼”，阿兹特克系的“有翼者的归来”等。魔法势力之间常会出于各自不同的目的互相斗争，魔法师出于个人信念私自行动的现象也广泛存在。
在魔法势力与科学势力之外，尚有两不从属的一般组织与国家，如美国；作品中也出现了许多虚构的政权，除学园都市外，还有“伊莉沙里纳独立国同盟”、“巴格吉城”等。
本作中，除“现实世界”之外，尚存在更高等级的、无法以一般手段探知的其他次元的“位相”；神、魔神、天使、妖精、无法以语言名状的高等级存在[e]，也均在作品中有所提及。
过着普通高中生活的镝木晃，原来在小时候订立了交换盟约。与此同时，吸血鬼女王米娜·柴佩西在东京湾出现，并建设架空都市“吸血鬼同盟（Vampire Bund）”，开展了充斥魔幻的爱情与战斗故事。
一直过着普通高中生生活的镝木晃，年幼时曾经与人缔结了一个盟约，那就是要侍奉君临黑暗世界的吸血鬼女王。在晃17岁生日的那天，吸血鬼女王米娜?柴佩西出现在他面前。她说她来日本的目的是要在日本建立一个吸血鬼专用居住区——吸血鬼特区（Vampire Bund）。知道吸血鬼存在的事实后人类社会动荡不安。米娜与晃之间偶尔会产生误解与分歧却又能相互理解，心与心的距离在逐渐缩短。但是忌讳吸血鬼存在的人类社会、谋求权利的同族、米娜婚约者的吸血鬼王家三大公的阴谋，各种各样的试炼在等待着他们……
用语
吸血鬼（ヴァンパイア）
本故事的主要角色，包含了各种传说里的特征。本来只在人类社会中隐密活着，但随着吸血鬼同盟的成立，吸血鬼开始活跃。基本上有长生不老的能力，但没法承受天然光照射，重要器官如心脏受激烈损伤更会化为灰。同时，本能有自我破坏的冲动。味觉与正常人类完全不同，不清楚血液以外的味道。人被吸血的话，会感染一种吸血鬼病毒，72小时内化作同类。
吸血鬼之间有绝对的等级制度。被吸血者对吸血者、平民对贵族、以及贵族对作为祖先王族的人，都必须无条件服从，亦会被禁制肉体上直接攻击的意识。
真祖
在吸血鬼中继承最古老血液的家族系列，通过血液增加。虽然有超过100个主要的王室支族，主要是柴佩西家，但只剩三个支族，罗杰曼、李和伊瓦诺维。
柴佩西以外的99个支族是为保护柴佩西之女而制造的劣化品。
显身
将内心的特质表现于外在，是吸血鬼特有的形态，也是吸血鬼的真正姿态。吸血鬼的显身后模样都是由心而生，每个吸血鬼的真正姿态都与自己的内心相符。平常吸血鬼都是变成人类的模样出入社会，但当吸血鬼遇到紧急状况时，就会选择显身来提高自身的战斗力（显身后各项能力应该会增加）。
无牙族（牙なし）
拒绝吸人血的吸血鬼，全部都拔掉了自己的獠牙。厌倦过去罪孽和攻击的性格，使他们变得柔和与勤奋，希望令吸血鬼的历史给予变化。吸血鬼同盟的诞生都要在他们支持下才成事。
东京0号填海区
又称东京新特区，米娜公主创立的吸血鬼特区，通称吸血鬼同盟。依照东京湾第七次改造海湾计划，建设在大田区和品川区的外海上。它是总面积约1651公顷，拥有十万以上人口的人工岛。在其宽广的腹地上，高楼大厦林立，行政区、商业区、工业区等都显示出岛上的繁荣。然而，在地面下有一片更大的空间扩展着，且大部分人都不知道这件事。那里是逃避阳光、依恋黑暗的吸血鬼们真正的安息之地，是为了无法成为人类的吸血鬼们所设的巨大棺椁，一个究极的地下社会。
摇篮（クレイドル）
スティグマ
地之一族
能变身为狼的族群，可以是半人半兽的状态或完全兽化。几乎都是男性，尽管有像塔季扬娜的女性，但化装为人时只能是男性。
可以跟人类女性发生关系并诞下子孙，但只有部分男性会继承地之一族能力。产生地之一族的孩子对女性的身体有着非常大的负担。晃的母亲正是为了诞下儿子，下半生都要在轮椅上生活。（有一个方法可以令生产的儿女是狼人，就是以狼人的型态去和女性交配。）
天生身体素质和五官感觉都出色，也有十分强的复苏力。然而，银原素是族群共同的弱点。
另外，因五官感觉敏锐，对辛辣味觉完全没有抵抗力。
每集列表
| 话数 | 日文标题 | 中文标题 | 剧本 | 分镜 | 演出 | 作画监督 | 片尾插画 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #01 | プロムナイト Prom Night |
舞会之夜 | 吉野弘幸 | MEIMU | 龙轮直征 | 福世孝明 田中穰 高野晃久 |
MEIMU |
| #02 | ハウリング Howling |
咆哮 | 园田雅裕 | 安藤正浩 宫田奈保美 福世孝明 |
小林尽 | ||
| #03 | ティーン ウルフ Teen Wolf |
狼少年 | 园田雅裕 | 木村寛 | 小原愼司 | ||
| #04 | インタビュー ウィズ ヴァンパイア Interview With Vampire |
采访吸血鬼 | 镰仲史阳 | 安藤正浩 福世孝明 |
狐印 | ||
| #05 | シャドウ オブ ヴァンパイア Shadow of Vampire |
吸血鬼之阴影 | 羽多野浩平 | 森义博 | 小林利充 | せんむ | |
| #06 | フロム ダスク ティル ドーン From Dusk till Dawn |
杀出个黎明 | 镰仲史阳 | 安藤正浩 松本文男 |
大羽快 | ||
| #07 | イノセント ブラッド Innocent Blood |
无辜之血 | 中泽勇一 | 木村寛 | 中泽勇一 | 屡那 | |
| 特别篇 ～Special Edition～ |
MEIMU 园田雅裕 镰仲史阳 羽多野浩平 中泽勇一 |
龙轮直征 园田雅裕 木村寛 镰仲史阳 森义博 |
福世孝明 田中穣 高野晃久 安藤正浩 宫田奈保美 小林利充 松本文男 中泽勇一 |
- | |||
| #08 | ニア ダーク Near Dark |
接近黑暗 | 横谷昌宏 | 龙轮直征 | 镰田均 岩崎安利 高野晃久 |
カサハラテツロー | |
| #09 | ロストボーイ Lost Boy |
迷失的男孩 | 川原智弘 | 木村寛 | 福世孝明 安藤正浩 松本文男 |
有马启太郎 | |
| #10 | ワルプルギスの夜 Walpurgis Night |
五朔节前夜 | 吉野弘幸 | 田中雄一 | 森义博 | 镰田均 小林利充 |
中央东口 |
| #11 | アンーダワールド Underworld |
地下世界 | 小林智树 | 镰仲史阳 | 福世孝明 松本文男 枡井一平 清水惠藏 |
冰川へきる | |
| #12 | ダンス イン ザ ヴァンパイアバンド Dance In The Vampire Bund |
在同盟中舞动 | 羽多野浩平 | 福世孝明 松本文男 须贺重行 岩崎安利 |
环望 |
||
随着100亿人口的突破，地球已经无法再满足人们的居住需要。而别的行星都尚不足以适合生存，于是之后人们在地球附近建立了和地球物理环境接近的巨大空间站（也称宇宙殖民地）。主人公狮子堂秋叶便是生活在殖民地“科克伍德”中的一员。一天，姐姐风音说已经给她安排了婚事，可她连对方是谁也不知道。秋叶觉得结婚对自己来说为时还太早，于是跑出家门，并偶然碰到了宇宙殖民居住地的人工智能雷欧帕鲁特。雷欧帕鲁特利用了秋叶，梦想要达到他“自我实现”的目的。
第九话故事介绍
带着面具，使用禁忌的魔球“魔QT”的神秘投手狮子堂秋叶为了复仇，不断击败各个球队，并取得它们的经营权利书。而另一个拥有QT能力的原海盗队的打者神凪五月被棒球界放逐之后，辛苦的做着别的工作，为养育自己的孤儿院赚取资金。一天晚上，日本女子职业棒球机构（NLPB）的代理马场杜鹃找到五月，许诺说只要五月能击败秋叶，就能让她重返球队；而只要她能归队，重建孤儿院也有了希望。
在秋叶和五月的对决中，不愿意使用QT能力的五月很快败下阵来。受到杜鹃责备的五月来到被称为“棒球之鬼”的礼央破流堂身边，在他的指导下苦练球技。
另一方面，秋叶在不断的使用魔QT的过程中渐渐逼近了身体的极限，被主治医生警告只能再投三球。可是，为了给神秘死去的姐姐们复仇和治疗生病的妹妹，秋叶别无选择，只能继续投球。
几天后，在两人的第二场对决中，两人都使出了全力。突然一声枪响，五月被杜鹃的子弹击中而倒下了。原来一切都是NLPB的理事长让QT能力者自相残杀的阴谋。愤怒至极的秋叶引爆了自己QT能力……
作中用语
※按照首字母排序
青鸟商业中心空间站（Blue Bird Mall Station）
具有众多商业设施的宇宙空间站。从科克伍德逃出的难民们一部分在这里避难。
B.O.A.R.SHIP
Beyond Orbit Azonal Runabout Ship（远轨道间自由高速小艇）的略称。雷欧帕罗特里的小艇能运输2台QT-ARMS。
比邻星之冠（Crown of Proxima）
50年前地球人和外星人共同建造在木星轨道上的商业殖民地。与奈瓦尔（Nerval）战斗时，反叛军（狮子堂评议会）的根据地。轨道咖啡馆艾尼格玛（Enigma）50年前也在这。比邻星之冠外面有‘七つの太阳’ (The Seven Suns) 这个太阳能能源发生装置，可以为比邻星之冠补充能量。
轨道咖啡馆艾尼格玛（Enigma）
在宇宙的某处的老式爵士风格咖啡馆。50年前，与奈瓦尔（Nerval）对抗的神乐他们——即狮子堂委员会的前身——把这里当做集会场所。秋叶通过梦境在这里与神乐他们相见，被奔赴决战现场的神乐托以后事。另外神乐在当时写了一张便条，并贴在了咖啡馆的收银处。
Existence
为了应对智能殖民地的反叛而制造的特殊部队。都能使用EX-QT。每队有9人。对耐尔瓦尔用的Existence中的8人被耐尔瓦尔精神污染，只有穗乃香1人逃脱了。
ICP（Inter colony police）
一旦发生战争就会造成巨大的伤害。为了回避殖民地国家同伴之间的战斗，OU所属的国家群将军事废弃、为了维持各殖民地之间的治安而设立的组织。存在中央公安部、交通管理科、特殊灵异事件专属搜查科等部门。
导航机器人（ナビ人）
照顾着人类的生活的人工控制机器人。虽作为人工控制机器人但也拥有和人类同样的情感以及个性；同时拥有社会地位以及人权。
Obital Union（轨道联合）
由乌雷人民共和圈（中国、印度）、莱耶和众圈（南北美洲）、达利巴尔联合圈（以色列、中东、非洲）、科克伍德共荣圈（日本、亚洲诸国、澳大利亚）五个殖民国家统一的组织。以终结轨道历101年，围绕着日照权的问题莱耶和众圈与乌雷人民共和圈发生的战争为目的而设立的。通称“OU”。
Pied Piper(花衣魔笛手)
奈瓦尔建造的轨道电梯，同时也是箱子人的制造工厂。使用俘获的Existence施展ExQT干扰地球人类的思维将其捕获制作成箱子人作为人工居住地的居民。
Primavera
阿蕾达授予奈美的杖。作为兵器除了对战，也用来为对手打上象征着精神污染的烙印。
QET (Quantum Engineering Technology)
狮子堂集团开发出的超越了纳米技术的亚原子粒子层面的工程学技术。
QT（Quantum Telesys）
启动QT-Arms的必要能力。人类和人工控制机器人都可以装备，但并不是任何人都拥有QT的能力。QT能力拥有者需要在行政机关进行登记。
EX-QT （Extra QT）
比QT更强的能力，超级QT。
Q-TECTOR
Quantum Transducing Environment Crosslink Terrain Operational Reinforcer（量子变换式多环境对应型强化装备）的略称。也就是让能量装甲通过QT能力者的能力増幅后的意识反应，达到直观的工作的可能，也可以在真空中进行活动。根据种类也有这隐型等各种各样的机能。ICP搜查官专用的Q-TECTOR与秋叶她们的不同、QT的增幅效果被设定有上限。
狮子堂财团
以科克伍德共荣圈为据点的人类历史上最大最强的大企业。将素粒子工学技术实用化、并开发成功出空间殖民地；正因如此人类才有可能进入宇宙移民阶段。由此功绩，财团获得了巨大的财富与权力，并在OU以及ICP中具有巨大的影响力。现在由狮子堂风音统帅。
弯曲（warp）（跳跃）
作为宇宙殖民居住地主宰的人工智能（Brain Colony）们在宇宙中将长距离旅行缩短所使用的空间移动方法。
QT-arms
Quantum Technology Advanced Reinforced Maneuvering Shroud（先进量子技术型强化机动轻铠）的略称。可以通过读取搭乘者的意识进行行动的一种战斗用多功能能量装甲。具有飞行形态与多足行走形态两种形态；有些机体可以进行分离、变形等。
星空精灵（STAR SYLPH）
【全长6.65m / 全宽6.27m / 全高5.52m / 重量7.9t / 4脚型 / 驾驶员：狮子堂秋叶】
雷欧帕罗特借给秋叶的机体，武装·能力的详细情况不明。
维加尔（WYGAR）
【全长4.82m / 全宽3.18m / 全高6.85m / 重量5.93t / 4脚型 /驾驶员：河合穗乃香】
装备了弓，能进行远程攻击的机体。
ARC-II-JI
【全长5.32m / 全宽5.74m / 全高5.11m / 重量7.81t / 3脚型 / 驾驶员：神凪伊月】
ICP特殊灵异事件专属调查科所属。ICP尚在开发中的试验阶段的机体；具备对应近到中远距离的武装。
ARC-III[BOUMINDA]（弧光三号-[九蜜桃]）
【全长4.58m / 全宽3.53m / 全高1.76m / 重量8.20t / 2脚型 / 驾驶员：九重葛、蜜桃】
ICP中央公安部所属。具有两个座舱，可以分离为两台机体。
ARC-III-A[BOUGAILIAN]（弧光三号A-BOUGAILIAN[九重葛]）
【全长：2.82m / 全幅：2.38m / 全高：1.65m / 重量：3.28t / 驾驶员：九重葛】
拳击战斗型。
ARC-III-B[MINTIGER]（弧光三号B-密老虎[蜜桃]）
【全长：3.87m / 全幅：2.81m / 全高：2.02m / 重量：4.92t / 驾驶员：蜜桃】
脚踢战斗型。
拉瓦那(RAVANA)（名字出处为印度史诗《罗摩衍那》中魔王之名）
【全长5.6m / 全幅3.75m / 全高3.55m / 重量9.37t / 1脚型 / 驾驶员：狮子堂高岭】
高岭操纵的机体。通过吹响类似于笛子的物体出现，收纳着作为高岭的武器的太刀：“日轮”和“弧月”。
每集标题
| 话数 | 日文标题 | 中文标题 | 剧本 | 分镜 | 演出 | 作画监督 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 孤高の魂 | 孤高的灵魂 | 花田十辉 | 小原正和 | 仕舞屋铁 | 椛岛洋介 |
| 2 | 異界からの使者 | 异界的使者 | 竹内浩志 | 竹内浩志 大冢健 |
||
| 3 | 黄金のソウルシャウツ | 黄金的灵魂呐喊 | 仓田绫子 | 稻吉智重 洋美 |
||
| 4 | まつろはぬ者達 | 反叛者 | 寺冈严 | 京极尚彦 | 竹森由加 市川敬三 |
|
| 5 | 鋼鉄の乙女 | 钢铁的少女 | 樋口达人 | 宅野诚起 须永司 |
宅野诚起 | 深泽谦二 川原智弘 |
| 6 | 白き黒帯 | 泛白的黑带 | 寺冈严 | 田边泰裕 | 稻吉朝子 | |
| 7 | 神々の闘い | 神之战 | 竹内浩志 | 椛岛洋介 川原智弘 |
||
| 8 | 暗闇へのいざない | 黑暗的邀请 | 仓田绫子 | 稻吉智重 | ||
| 9 | Q速∞ | Q速∞ | 京极尚彦 | 藤井智之 | ||
| 10 | 箱入りの娘 | 箱中的女孩 | 须永司 | 田辺泰裕 | 竹森由加 大杉尚広 |
|
| 11 | 鏡信者たち | 镜子的信者们 | 冈田邦彦 樋口达人 |
须永司 | 秋田谷典昭 | 西泽真也 市川敬三 |
| 12 | 虚ろなる巨像 | 虚无的巨像 | 樋口达人 | 须永司 | 渡边哲哉 | 椛岛洋介 大冢健 |
| 13 | 棄てられた大地 | 被抛弃的大地 | 森田繁 | 竹内浩志 | 宅野诚起 | 竹内浩志 川原智弘 |
| 14 | 夜ひらく花 | 夜晚绽放的花 | 樋口达人 | 京极尚彦 | 稲吉朝子 | |
| 15 | 魔女の騎行 | 魔女的骑行 | 森田繁 冈田邦彦 樋口达人 |
田辺泰裕 | 稲吉智重 井村学 |
|
| 16 | わだかまる宇宙 | 扭曲的宇宙 | 冈田邦彦 樋口达人 |
须永司 | 池野昭二 | 藤井智之 |
| 17 | 友達の輪 | 朋友之轮 | 樋口达人 | まついひとゆき | 安藤正臣 | 宫前真一 青山まさのり |
| 18 | 蘇る神 | 苏醒的神明 | 野村祐一 | 竹内浩志 | 椛岛洋介 川原智弘 |
|
| 19 | 閉じた迷宮 | 关闭的迷宫 | 森田繁 | 京极尚彦 | 西泽真也 市川敬三 |
|
| 20 | 白銀の追跡 | 白银的追迹 | 高山治朗 樋口达人 |
须永司 | 田辺泰裕 | 稲吉朝子 大杉尚広 |
| 21 | 小さな勇気 | 小小的勇气 | 野村祐一 | 笹木信作 | 上原秀明 | 稲吉智重 大冢 健 |
| 22 | 冥い旅路 | 昏暗的旅途 | 森田繁 | まついひとゆき | 安藤正臣 | しんぼたくろう 高瀬健一 |
| 23 | 秘剣、輝く | 光辉的秘剑 | 樋口达人 | 须永司 | 竹内浩志 | 小渕阳介 藤井智之 |
| 24 | 終末の呼び声 | 最后的吼声 | 野村祐一 | 京极尚彦 | 西泽真也 市川敬三 |
|
| 25 | 黄昏れる神々 | 诸神的黄昏 | 樋口达人 | 须永司 | 田辺泰裕 | しんぼたくろう 高瀬健一 |
| 26 | あしもとに宇宙 | 脚踏宇宙 | 樋口达人 | 小原正和 | 椛岛洋介 川原智弘 |
|