五百年前世界黑暗与光明之间的平衡由两大势力-安柏拉魔女(Umbra Witches)与流明贤者(Lumen Sages)-维系，双方亦各管有一颗能监察时间流逝之宝石“世界之眼”(Eyes of the World，亦称“左眼”与“右眼”)。两派后期爆发冲突，虽然安柏拉魔女取得优势但于人们的猎巫行动中被大量杀害，直至只剩下最后一人。
于现世中，持有“左眼”之魔女贝优妮塔(Bayonetta)于二十年前从湖底苏醒但失去记忆，平时利用运送遗体到墓园的工作猎杀天使。在情报贩子恩佐(Enzo)提示下，贝优妮塔前往欧洲城市维格利德(Vigrid)打听“右眼”下落。沿途上贝优妮塔分别遇上一名与她战斗方式相近之白发女子贞德(Jeanne)，一名因认为她杀死了父亲而致力追踪她的男记者路卡(Luka)，以及四元德成员勇气(Fortitudo)。贝优妮塔其后于一斗技场击败勇气，其死前道出“愿创造主祝福你”(May Jubileus the Creator grace you)之语句。
在经过弯月谷(Crescent Valley)与日出谷(Sunrise Valley)后，贝优妮塔再次遇上贞德并发现她与四元德成员节制(Temperantia)有所关连。贝优妮塔击败贞德后继续旅程，遇上一名视她为母亲之迷途女孩瑟蕾莎(Cereza)，贝优妮塔把她交予路卡照顾后击败节制并前往Isla del Sol小岛，沿途上亦击败余下两名四元德成员正义(Iustitia)与智慧(Sapientia)，三名四元德死前亦向贝优妮塔表示“愿创造主祝福你”。
贝优妮塔于岛上再遇上贞德，贞德表示贝优妮塔乃流明贤者之父与安柏拉魔女之母诞下之子(此举被双方视为禁忌，贝优妮塔亦因此被放逐)。贝优妮塔战胜贞德后获悉自己真名为瑟蕾莎，与贞德本为好友：贞德于多年前封印了贝优妮塔并把“左眼”交予她作为保护。
贝优妮塔其后与瑟蕾莎及路卡进入位于小岛上的最高大楼与巴尔德神父(Father Balder)会面，发现他是流明贤者最后一人亦是自己父亲，其计划使创造主复活使天堂、地狱与人界统一，但由于贝优妮塔失去记忆而把瑟蕾莎(小时候之贝优妮塔)送到现今时空而帮助她回复记忆，以此使贝优妮塔自身成为“左眼”。巴尔德于表示路卡父亲乃死于他手上后把路卡掷出大楼外，其后吸收瑟蕾莎并与贝优妮塔展开战斗，贝优妮塔击败他后救回路卡与瑟蕾莎。
贝优妮塔把瑟蕾莎送回过去后不久即因回复记忆而昏倒，毫发未伤的巴尔德随即把自己与贝优妮塔送进大楼顶部之创造主石雕像双眼。大楼顶部变为火箭把石像送上太空之际，贞德赶上火箭并救出贝优妮塔，石雕像随即成为创造主并把巴尔德杀死，贝优妮塔于击败祂后与贞德击毁变回石雕像的创造主并返回地球，继续进行猎杀天使之工作。
在地球爆发“纳米危机”大部分生态被摧毁后，98%的人类舍弃肉身，将自己人格数据化迁往部署在地月系L1点的太空站“迪瓦（Deva）”的虚拟数据空间中生活。公元2400年一股名为“弗隆提亚·赛格（Frontier Setter）”的力量不断骇入“迪瓦”，并广播寻求自愿参加宇宙移民的成员，“迪瓦”高层认为来源是来自地球地面上，所以派遣特工“安吉拉·巴尔扎克（Angela Balzac）”使用重新生成的肉体素体（Material Body）返回地面。和地面协助人员“丁格（Dingo）”寻找并摧毁其。安吉拉和丁格汇合后，在不断的追寻中发现该力量并非原先所想的简单，并且也改变了对自己所处的世界和地面人的世界的态度……
本作用语
迪瓦（ディーヴァ，Deva）
建立在地月系L1的太空站群内的电脑虚拟世界，由于地球生态被摧毁，98%的人类舍弃肉身将人格数据化后迁往上面生活。高层认为这是人类的乐园，但实际上数据人格所拥有的储存空间依然按照贡献来获得相应份额，如果毫无贡献或者不符合迪瓦准则的人格会被终止并压缩封存。
实际上和边境重设计划是相辅相成又相互对立的人类生存计划，但迪瓦方面已经放弃边境重设的可能性而安于现状，甚至视对方为威胁。
Genesis Ark号（ジェネシスアーク号，Genesis Ark）
边境重设计划中所建造的用于深空人类探索和殖民的远征太空船，全长1200米，由部署在地月系L3点的机器人群建造，而所需的建造管理系统核心和运行反应堆则在地球上建造并由地球遗留的大功率运输火箭运送后完成组装。
边境重设（Frontier Setter）
实际上弗隆提亚·赛格所执行的真实计划，在纳米危机前人类所设立避免灭绝探索可生存空间的计划之一，与建造迪瓦的计划处于竞争关系，其目标是在太空建立远航船对猎户座旋臂内可能适合人类居住的行星进行探索，然而在大部分人类从地表消失后计划被废弃但负责建造的机器人和管理AI仍然在继续执行原定计划，由于资源不足建造太空船的机器人被迫取消了原本可乘坐上百人的维生系统，使得迪瓦上的数据化人类成为唯一可能搭乘的乘客。由于建造管理系统AI认为迪瓦高层不会抱该计划任何可能性而选择直接入侵向市民征集乘客。最终迪瓦的反对和安吉拉的决定，执行计划的AI决定独自离开完成计划。
Arhan（アーハン，声：安济知佳）
迪瓦给派遣人员的机甲武装，收纳时为球形，展开时为近似人形，拥有各种强力武装，但需要保持和迪瓦的数据连线，断线后被形容为只是废铁。
沙虫（サンドワーム）
于沙漠生息的巨型肉食性多足猛兽，威胁等级为B＋，头部是其弱点，其肉可供食用。
素体（マテリアルボディ，Material Body）
即物质的身体，是为在地上真实世界行动用而以人出生时之基因克隆出的身体。于任务完成后，躯体会收到端粒缩短的命令，此后便可将躯体处置。
纳米危机（ナノハザード）
故事中发生在100多年前导致地球生态摧毁的大灾难。
警卫机器人（セントリーロボット，Sentry Robot）
奈米危机发生前之时代使用的警卫机器人。