佐佐木雪成是水野町一位对女生有恐惧症，一旦与女生接触就会起荨麻疹的小男生。他的邻居是和他从小是青梅竹马的叫作桐绘的女生，却无法和她直接接触。他一次偶然透过家里的浴缸去到异世界蓝森林之都西莲，认识了美晴（米哈露），更惊觉当与她相处时，居然没有过敏反应。因此，他很努力与美晴交往。故事讲述男女主角在穿梭两地时所发生的趣事。
樱田纯是一名不愿上学而长期足不出户的中学二年生。他热衷于网上购物，喜欢在购买物件后的退货限期内退回，只是房间里还是放有许多奇奇怪怪的诅咒物品。有一天，他收到一张传单，上面只写了一句“上发条 不上发条”的选项。在好奇心驱使下，纯选择了“上发条”，之后房间就出现了一个神秘的皮箱，里面装着一个非常美丽、质感近似真人的人偶。使用附带发条转动背部的开关后，人偶像有生命般活动起来，向纯说：“我的名字是真红，蔷薇少女的第五人偶。”伴随这次相遇而来的，是更多相似的人偶，与及身份神秘的旁观者。他们一同为着某个失踪良久的认同而努力，展开一场潜越世界和时间所限的游戏……
蔷薇少女(ローゼンメイデン，Rozen Maiden)
是传说中拥有生命的不可思议人偶，制作者是神秘的人偶师罗真(ローゼン)。制作非常细腻，酷似真人，但从未在市面上流通过。
蔷薇少女就如同虚幻的存在，选择她们，她们便存在于“世界”，否定她们，她们一开始便不存在于这世上，就像是被邀请的客人一般。
媒介(ミーディアム，Medium)
与蔷薇少女订下契约的人类。成为媒介者会提供自己的能量给予蔷薇少女活动的力量，不论有无媒介的情况下，蔷薇少女皆能在现实世界中使用特殊能力，但有媒介时，能力会增强。
蔷薇戒指(薔薇の指輪，Rose Fingering)
媒介与蔷薇少女之间契约的证明，在契约取消前不会消失也无法取下。在原作漫画中缔结契约的方式是契约者由蔷薇少女取得戒指，戴上后亲吻戒指表示契约形成，而动画版则是契约者必须亲吻在蔷薇少女手上的戒指，表示契约形成，此时会在自己手指上形成戒指。若同时与两名以上的蔷薇少女缔结契约，戒指会合为一体，体积也会变大。人偶过度使用力量导致媒介的力量用尽时，媒介会被戒指吞噬，最后与人偶合为一体(动画中，如果媒介的力量用尽，媒介就会死)。解除契约时，戒指会破碎消失，同时人偶也无法再使用媒介的力量。若在战斗中解除，就代表人偶在爱丽丝游戏中失败，失去成为爱丽丝的资格(动画中，解除契约的方式是由人偶亲吻媒介手上的戒指)。
爱丽丝(アリス，Alice)
存在于罗真(父亲大人)心中的女孩。比任何花都要高尚，比任何宝石都要无暇。唯一纯洁无瑕而且象征完美的少女。成为爱丽丝，是蔷薇少女们的宿命。
爱丽丝游戏(アリスゲーム，Alice Game)
蔷薇少女的宿命，必须互相战斗夺取彼此的蔷薇圣母。相信最终获胜取得全部蔷薇圣母的人偶，可成为爱丽丝;事实上，不用经过爱丽丝游戏，也能成为爱丽丝。
蔷薇圣母(ローザミスティカ，Rosa Mystica)
蔷薇少女生命的来源，也有一说是类似人造人的生命源贤者之石;失去蔷薇圣母的蔷薇少女就会成为一般的人偶，精神将成为游魂。而获得别人的蔷薇圣母的人偶，可以增强自己的力量。以及使用被夺走蔷薇少女的一切(人工精灵、武器、能力、记忆)。
除此之外，剩下蔷薇圣母的人偶只能透过感应与其他人偶对话。接收蔷薇圣母可能会有些许副作用，像是排斥反应。
N领域(Nのフィールド，N-field)
虚与实，正与负，什么都存在也什么都不存在的世界。人偶们可以以类似镜子的物质(镜子、玻璃、水面)当作进出N领域的门。而每个人偶也都拥有属于自己的N领域，在自己的领域之中战斗会比较有利。人偶在没有媒介在身旁的情形下，只能在对方的N领域中停留30分钟，若超过时限，战斗能力将会大幅减弱。
世界树(Yggdrasil)
存在于梦世界的巨树，连接着所有人类的心之树。参照→世界树
潜意识之海(無意識の海)
存在于N领域中的特殊区域，夹杂现在过去未来的时间洪流，包含所有一切思绪与记忆之海，若走在浅滩上则会看到许多幻觉。
潜意识之海也是第七人偶雪华绮晶N领域的境界地带，连接梦境与N领域，这也代表了雪华绮晶的N领域除了镜子外，梦境(睡眠)也是一道入口。
人工精灵(Artificial Spirit)
蔷薇少女所使役的助手。拥有不可思议力量的精灵，每个蔷薇少女都有一个，帮助蔷薇少女寻找媒介，战斗时也是蔷薇少女不可或缺的帮手。蔷薇水晶并不是没有人工精灵，只是其出现时间不长，因此并没有提到名称。
皮箱(鞄，Briefcase)
蔷薇少女沉睡时所放置的箱子，镶著蔷薇的标志，蔷薇少女平时也必须在皮箱内睡觉才能获得真正的休息。也可将皮箱当作飞行交通工具。
父亲大人(お父様，Father)
制作出蔷薇少女系列的人偶师，罗真(ローゼン)。
故事开始，一名小女孩和小时的浦岛景太郎(故事男主角，以下称“景太郎”)结下约定：
“ 你知道吗?听说相爱的两个人如果能一起进东大，他们就能获得“幸福”哦……所以，在我们两个长大以后，就两个人一起进入东大去读书吧。 ”
接着小女孩便和景太郎分开，音讯全无。自此之后，景太郎从未获得女孩青睐。这种情况，直到他19岁的时候，才开始有所转变。
此时的景太郎为了要遵守小时候的约定，已经报考东京大学(即东大)两次，却因为全国知名的东京大学要求甚高，考试分数远远不及以致失败而回。但是景太郎还是决心要履行约定，第三次报考东大。家人反对他的行为，因此令景太郎离家出走，来到祖母在东京都开设的旅馆雏田庄。然而景太郎并不知道旅馆已变成“男人止步的女生宿舍”，更对露天温泉是女性专用一事毫不知情，在浸浴期间与一丝不挂的成濑川奈留(故事女主角，以下称“奈留”)相遇。在奈留大呼求救之际，景太郎被迫逃跑;却引来一众女性住客的追逐并把自己迫至走投无路。虽然如此，景太郎还是一心打算留在雏田庄，在经历更多的波折之后，终于以管理员的身份安定下来。
在住进充满女生气息的雏田庄之后，景太郎的人生开始了转变。同一时间，约定之人的真相也慢慢揭开。故事就是围绕着景太郎能否进入东大、完成约定的主题而展开。
浦岛景太郎为了要履行约定而多次报考东京大学，故事便是依着他的经历一路发展下去。在第三次报考失败和第四次考试误以为失败的时候，景太郎均有放弃报考东京大学之念头，然而最后他还是决定要继续追寻东大。虽然在景太郎以为第四次报考也是失败的时候，萌生了对考古的兴趣，有意以发掘古物来代替报考东京大学，但是后来景太郎得知考试成功，发掘古物的志向还是被“在东京大学读书”的想法暂时取代。故事最后，景太郎成为了考古学家，最终达成两个愿望。
另外，故事也围绕“景太郎能否完成约定、得到和约定之人一起的幸福”这个主线发展。在景太郎离家出走、重临小时入住并结下约定的雏田庄的同时，他也为履行约定而努力着。一来景太郎在学业上努力以求考入东大，二来景太郎也希望找回小时候约定的对象。然而成濑川奈留的出现、双方渐渐的相恋以及景太郎对约定之人的不确定都影响了景太郎的想法，希望在一起的对象由约定之人渐渐变为奈留。但是乙姬睦美的出现曾一度使景太郎以为她就是小时候的约定对象，让本来坚持“和奈留一起得到幸福”的景太郎在两个人之间摇摆不定。后来约定之人的谜团渐渐解开，约定之人原来景太郎、奈留和睦美一起，终于坚定了景太郎和奈留一起的决心，确定了故事的结局。
作品风格
浪漫爱情
作者在构思故事之时已经有创造一部爱情喜剧的打算，而事实上，某些场面有被认为是受到著名浪漫爱情电影如“泰坦尼克号”、“乱世佳人”的影响。
有趣的元素
除了作者的构思预示了故事包含有趣的元素之外，故事的情节也印证了这一点。第1话景太郎意外地与奈留全裸相遇、被误会成色狼以致要逃跑一事，就被认为是爱情喜剧“最常用的手法之一”。此外，故事不乏一些引人发笑的对话，或是景太郎被别人击倒等有趣的情节。
大量女性角色
漫画连载初期已有五名女性角色出现，数目在后来还不断增加;相比之下，只有主角浦岛景太郎的出场次数较为频繁，其余男性角色的出场次数甚少。
引起性幻想的情节
故事不乏一些女性走光、半裸甚至是全裸的情节，容易引起男性性幻想。而有一些对白也容易使人联想到性爱方面，例如动画第8集景太郎说“和奈留合体”，足以使人联想到男女之间的相拥、继而是进一步的性幻想。
东京发生“第三次流沙现象”使得一部分沉入泥泞之中。企业为快速重建复兴，以一种高输出力、外骨骼强化的发明“Willware”进行施工;与此同时利用Willware进行的犯罪行为日益增加，为了有效遏止之，警察厅警备局在吉祥寺分室新设了第五特别公安课第三机动强袭室第八系——通称“第八”。“第八”是一群在层层的法律制约及各种障碍下，以智慧、勇气及口才向凶恶事件发起挑战的年轻人。
由于本作的总监督曾经制作《反逆的鲁路修》，本作有一些致敬镜头。例如第七话的犯人使用了枢木朱雀招牌的跳跃连续踩脸，以及神话与伯德的全知全能都相当接近鲁路修和修奈杰尔的设定。
此片讽刺了警察与腐败官僚之间的黑暗面。