在史上最大规模的世界大战结束后，各国认知到战争太不符合成本效益，于是在缔结和平协议，摒弃明刀明枪的光明战争后，投入大量资源训练间谍，展开以资讯战为主的影子战争。

女主角之一、代号“花园”的百合是迪恩共和国的间谍学生，因自己冒失的性格而成为学校中的吊车尾。有一天，她被招募到由实力强大的间谍“燎火”克劳斯刚创立的“灯火”小队。“灯火”是专门解决“不可能任务”的间谍组织。虽然怕死但一心想着出人头地的百合到了“灯火”的根据地“阳炎宫”后，在大堂遇见其他六名少女，才发现这支小队除了长官克劳斯之外，其他成员都是跟自己年龄相近，而且在其他间谍学校也是吊车尾的问题学生。再者，克劳斯虽然身怀极为高超的间谍技术，却因自己太过于天才而缺乏教导他人的能力，更令百合对一个月后的任务担心不已。她们在阳炎宫一起生活时有一些规矩，包括第26条“七人合力生活”、第27条“外出时要拿出真本事”等等，也是莫名其妙。就这样子去执行“不可能任务”，恐怕难逃一死。百合面对眼前的必死困局，下定决心展开计划。

原来在迪恩共和国最强的间谍团队“火焰”覆灭后，克劳斯身为仅存的成员，亲自从各大间谍学校中挑选多名少女，创立间谍团队“灯火”。他根据“火焰”最后任务惨败的情形，判定“火焰”中存在叛徒，而且阳炎宫内可能存在窃听器，因此在各大间谍培育学校中，刻意选取尚未毕业的吊车尾学生，以避免人员情报外流。在第一次任务前，“灯火”一直假装成团队内只有七人来混淆视听。在成功完成生化武器夺还任务后，克劳斯原本打算解散“灯火”，并将成员送回培育学校。不过，在成员的坚持下，“灯火”继续运作。

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。