故事发生在面积占据东京都的三分之一，居住着230万名人口且其中八成人口是学生的巨大都市“学园都市”。学园都市的学生均会接受超能力开发，借由药物、催眠术与通电刺激等方式取得超能力。能力者以范围和威力分为无能力者Level 0至超能力者Level 5。
主角御坂美琴是学园都市中仅七位超能力者Level 5的其中一人，排行第三。她是拥有操纵电击能力的“电击使”，因其特有的绝招(将硬币以音速的3倍的初始速度发射)“超电磁炮Railgun”而得名。
本作通过美琴的视角来描绘学园都市的平常而不平凡的日常生活，也叙述学园都市秘密进行非人道性质的实验，从而使大家对于本作及本篇《魔法禁书目录》的背景(世界观中科学侧)的认识慢慢变得清楚。
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。
突然降临的魔兽将人类逼入灭亡边缘，最终“六英雄”出现并将远古的力量“魔术”传给人类，通过使用魔术和科技结合开发出来的“术式”，人类在这场后来被称为“第一次魔道大战”的战争中逆转胜利。
然而战后，负责管理“术式”的“世界虚空情报统制机构”开始独裁统治，“斑鸠连邦”向“统制机构”竖起反旗并发动“第二次魔道大战”(人类内战)，但结果仍以“统制机构”的胜利告终……内战结束2年后，2199年12月，史上最高悬赏金额最高的通缉犯拉格纳·THE·布拉德艾奇出现在阶层都市“迦具土”，单身向“统制机构”发起挑战。
故事背景
22世纪，出现了来路不明的“黑兽”，“黑兽”的存在已威胁人类的生存，但人类却对黑兽一点办法也没有，最终世界一半的人口皆死于“黑兽”。
就在人类即将灭绝之时，出现了谜样的白色武士以及他带领的五位伙伴出面拯救人类，他们被称为“六英雄”。他们以黑兽的组成物质“魔素”为媒介，创造了万用的“术式”，以流传给人类。
获得新力量的人类在“六英雄”的带领下成功将“黑兽”给消灭。这个战役被称为“第一次魔道大战”，“六英雄”的事迹也被流传至今。
为了不让大战期间制造的【魔导书】被滥用，而建立【虚空情报统治机构】进行管理。
【黑兽】被消灭后在世界的大气留下大量的【魔素】，许多生物都因接触【魔素】过量而变异成凶暴的【魔兽】。人类为了免于【魔素】过量而带来的危害，开始在世界各地建立【阶层都市】以供人类居住。统治机构在各【阶层都市】的最顶层设立支部来进行治安上的管理。时间流逝，统治机构最终成了独裁统治全世界的最大组织。
统治机构世界性的统治下，【术式】被普及化，人类进入了崭新的历史。
统制机构独裁统治世界经过数十年后，以【术式】为主体的世界，因为人与人之间能力巨大的差距，影响至的贫富、阶级等差别。世界各地开始有人累积对统治机构的不满。
以主阶层都市-“斑鸠”组织成“斑鸠联邦”并发动反抗，开始了“第二次魔道大战”(斑鸠内战)。这是人类史上第一次以【术式】来互相攻击而展开的战争。“斑鸠联邦”因首领被歼灭而瓦解，“第二次魔导大战”结束。自这个战役后，统治机构宣示会歼灭所有反抗者。
2199年，出现了一名神秘男子，以一己之力挑战拥有国家级军事力量的统治机构。该男人号称【死神】。
死神有着威力无比的【苍之魔导书】，独自将统治机构的支部给完全破坏。死神后被以最高等级SS通缉为赏金首。
【拉格纳·布莱德艾奇】潜入【第十三阶层都市-迦具土】的情报释出， 各有不同目的的众人聚集于该都市，故事开始。
故事大纲
在游戏版本中，随着选择的不同，后面剧情亦会出现极大改变。游戏共有3条主线故事：“Fate”、“Unlimited Blade Works”及“Heaven's Feel”。玩家必须依次完成篇章才可解锁下一个线路。
序章
传说，在日本的某个名叫“冬木市”的城市里，每隔数十年，会出现能实现其持有者所有愿望的宝物“圣杯”。7名魔术师(御主(マスター，Master))与7名使魔(从者(サーヴァント，Servant))签订契约，为了争夺圣杯而参与“圣杯战争”。能获得圣杯的只有一组，这7组人马各自为了成为最后的那一组而互相残杀。但是，这场战斗和魔术是完全对公众隐藏的。
高中二年级的冬天，远坂凛继承了在上次圣杯战争中丧生的父亲的遗愿，参与圣杯战争。凛召唤了一名男性从者，但是由于他对年轻的魔术师凛采取了轻视的态度。为了使他按自己的意愿行事，凛使用了次数有限的绝对命令权：令咒。虽然由于命令抽象而效果甚微，但出于作用于他的强大魔力，这名从者承认凛是他的御主，自己是Archer(弓兵)的从者。
第二天，凛注意到学校里被设立了一个以危害校园内的人员而获得魔力为目的的结界，于是在学生不在的夜间开始调查，期间遭到了别的从者Lancer(枪兵)的攻击，Archer便与之战斗。但是，一名学生目击到了这场战斗，Lancer为了封口而杀害了那个学生。那位学生名叫卫宫士郎，因为有重要的缘分，远坂凛用父亲留下的吊坠中的魔力救下了他，但是注意到Lancer不会放过死而复生的目击者后，为了保护士郎和Archer一起赶往了士郎的家(卫宫邸)，却在卫宫邸前被新的从者袭击。那个从者是一个身材矮小的金发少女，是凛真正希望召唤的从者：Saber(剑士)。
卫宫士郎是10年前(1994年)发生的冬木市火灾的幸存者，曾由其养父教学了基本的魔术，是一名半吊子魔术师。2004年2月2日晚，士郎在夜晚的学校偶然目击了从者Archer和Lancer之间的战斗，被Lancer杀死后幸得远坂凛用父亲留下的吊坠中的魔力所救，随后回到了家。而他没死的事很快被Lancer知道，刚到家不久就被Lancer追杀。他逃到了院子里的仓库里，发现藏在地上的魔法阵发动了，无意中召唤了从者之一的Saber(剑士)，被卷入了圣杯战争。士郎希望继承在灾难中救了自己的亡父卫宫切嗣的理想，成为“正义的伙伴”。士郎同意以御主的身份参与战争，以防止其他御主造成进一步的灾难，导致十年前的悲剧再度重演。
故事结局
原著游戏中，故事结局共有45个。其中Bad ending/Dead ending出现了四十次，不过于其中一个结局中，士郎虽然死亡，此结局仅被归类于Normal End;最后五个以胜利者身份完成第五次圣杯战争的正面结局(并非所有Bad Ending士郎皆无法胜利，只是就剧情来说是属于负面结局)。而五个胜利的结局分别为：
Fate(Saber路线)
唯一结局：梦的延续
完成圣杯战争，完成与士郎的约定，破坏圣杯后，Saber终于可以放下从者的身份，微笑着对士郎说出“我爱你”。得到解脱的王回到自己的时代，归还精灵之剑，带着王的骄傲，在树下平静地安息，2006年Studio Deen制作的Fate线电视动画即以此作为结局之基础。
Unlimited Blade Works(凛路线)
True End：Brilliant Years
与士郎和Archer的相遇，使Saber坚定了自己的信念。带着对士郎的情感，Saber和Fate路线一样，继续走完她的旅途。Archer在朝阳下离去，将过去的自己托付给凛。士郎与凛经过残酷的战争后，士郎跟随凛学习魔术并定下相守一生的约定，在此结局中有透露凛即将在毕业后前往英国伦敦塔进修，并且邀约士郎一起前往伦敦，2010年制作的Unlimited Blade Works线剧场版和2014年重制的Unlimited Blade Works线电视动画即以此作为结局之基础。
Good End：Sunny Day
即使经过两次圣杯战争的血战，Saber仍未明定自己的意念，因此Saber决定借助凛与士郎的魔力，以“使魔”这种不会涉及到圣杯规定的契约留于现世。与士郎、凛过着幸福的三人生活的同时也试着寻找自己的信念。2015年ufotable公开了以此为结局的UBW动画SP。
Heaven's Feel(樱路线)
至少完成[Saber]、[凛]路线其一之结局之后才可解锁的游戏路线，所有的伏笔、真相皆于此路线中揭明，透过此路线的进程，玩家可完整的了解所谓圣杯战争真正的“样貌”。
True End：春天归来
伊莉雅丝菲尔以生命为代价留住士郎的魂魄，凛借助一个人偶使士郎复活。之后具有圣杯机能而拥有接近无限的魔力的樱以补充魔力的方式保持士郎的生命力。凛从伦敦返回后，似乎也加入进来。
在老虎道场第39回表示此线为游戏真正的结局。(奈须磨菇在后来已否定此线为真正结局。TYPE-MOON的世界是平行宇宙，即每个故事版本都可被视作“真正”发生。)
Normal End：樱之梦
士郎做出最后的投影以破坏几乎成型的圣杯，自身完全崩溃。得到救赎的樱在卫宫邸住下，一直期待与之相会，直到生命尽头。
“Réalta Nua”版追加结局
Last Episode(最后的结局)
Réalta Nua为爱尔兰语，意为新生。在2007年于PlayStation 2发售的《Réalta Nua》版本中，另追加Fate线的后续补完结局：“Last Episode”(最后的结局)。该剧情在完成全部45个结局后出现。
Saber在Fate线中完成她身为王的理想，来到理想乡。之后士郎与Saber在理想乡中再次相会。据Last Episode最后的解释，该草原即是阿瓦隆。
第一章 怒涛般的一日(怒涛の一日目)(小说第一卷、漫画第一章全11话、动画第一季第1-3话)
身为家里蹲的少年菜月昴，在从便利商店回家途中突然发生意外被传送到异世界。少年原以为自己完全没有任何特长。但本来应该因为遭遇袭击死去，回过神来后一切却都被重置。发现自己“死亡回归”的特殊能力后，为了拯救少女，少年跨越无数次绝望，一次次地死亡并重新来过。
第二章 动荡的一周(激動の一週間)(小说第二卷-第三卷、漫画第二章全19话、动画第一季第4话-第11话)
醒来时发现自己身在罗兹瓦尔宅邸的昴，认识了双胞胎女仆——拉姆和雷姆，以及守护禁书库的碧翠丝。昴争取以男仆身份入住宅邸，在双胞胎女仆的指导下，开始进入罗兹瓦尔宅邸的新生活。然而，却在某天醒来后发现自己又开始了死亡轮回。为了守护最重要的人，即使面对无数绝望，昴也要从死亡的命运中开拓未来，突破这无尽的轮回。
第三章 再访王都(再来の王都)(小说第四卷-第九卷、漫画第三章全53话、动画第一季第12话-第25话;第二季第26话)
昴在罗兹瓦尔宅邸期间生活一周后，王都使者造访宅邸，向爱蜜莉雅传达王选的消息。昴与爱蜜莉雅于是重返王都，并与之前分别的旧识们重逢。在王都昴结识了众女王候选人，并决心帮助爱蜜莉雅争取王位，却因为误会而遭到了爱蜜莉雅的拒绝。在最恶劣的情况下和爱蜜莉雅别离，昴逃避般寄身至库珥修宅邸，但此时爱蜜莉雅陷危的消息传到了他耳中。他试图挽回一切，但真正的“恶意”正挡在前头……
第四章 永远的契约(永遠の契約)(小说第十卷-第十五卷、漫画第四章9话(连载中)、动画第二季第27话-)
从王都带着避难村民归还的昴与爱蜜莉雅，与女仆法兰黛莉卡会谈后决定前往“圣域”一探究竟。然而爱蜜莉雅却在踏入圣域的瞬间昏迷，醒来后更被告知已无法离开圣域。被迫进行“试炼”的爱蜜莉雅与意外获得“试炼”资格的昴面对陆续降临的危机。昴必须在困境中找出正确选择，拯救被束缚在禁书库中四百年的精灵，缔结永远的契约。
第五章 镌刻历史的群星(歴史を刻む星々)(小说第十六卷-第二十卷、动画第二季)
离开圣域后一年，爱蜜莉雅阵营迎来了新的冒险——水门都市普利斯提拉。在那里等待着的是新的相遇与命运的再会，但平静背后暗涛汹涌。昴来到异世界后最大的危机——愤怒、贪婪、色欲与暴食大罪司教一同袭来。都市的陷落与挺身对抗的王选阵营，只有勇于挑战命运的人，才可能成为镌刻历史的群星。
第六章 记忆的回廊(記憶の回廊)(小说第二十一卷-)
极东大瀑布旁的奥古利亚沙漠，全知者驻留400年的监视塔。像是偶然又似乎命中注定地，昴前来挑战这数百年来无人能到的难关。凶恶的魔兽与魔女的瘴气，未知的魔法与瞬间夺命的狙击。“贤者”夏乌拉是否真能为昴释疑?监视塔里又藏有什么秘密?原为了终结而来，过去却接踵而至。在昴一行人之前铺排著的，无疑是来自这世界记忆回廊的一出恶戏。
从某事件开始，半强制的开始玩生存游戏的女子高中生——立花萤。
主角立花萤上高中后独自生活搬入了公寓月城庄，住在了202室。可是当她进入公寓时，却有一个外貌打扮言语轻浮的男人在她的公寓门口，原来他是住在隔壁203室的松冈正宗，职业为牛郎。
在自己的好友鼎告知为一个牛郎花完了自己全部的积蓄后，愤怒的立花闯入了牛郎店，寻找骗了自己好友的牛郎，但想不到那个牛郎居然是住在隔壁的松冈。一气之下的立花想出手教训，但被松冈提议以另外一种方式决一胜负“用枪来决胜负如何，如果你输了，你就要成为我的所有物。”立花该如何应对。青春洋溢的高中生活被突来的意外打断，这是一个生存游戏……
只要人类拥有新心，就一定会有烦恼。“怪”也由此乘虚而入，在体内引发奇怪的症状。被称作“怪病”的这种病症，虽然无人知晓，但确确实实地存在着。面对现代医学的治疗手段束手无策的这种病症，有一位医生和弟子一同出面应对。他的名字是拉姆尼。外表怎么看也不像是个医生，不论何时都我行我素，而且说话也毫不留情。但他一旦面对怪病，就能瞬间发现患者们隐藏在心中的烦恼原因，并加以治疗。
在片桐高中上学的堀京子有着漂亮的外表，同时成绩优秀、家务万能。某天，受伤的弟弟创太被陌生的少年——也就是同班的阴暗男生，宫村伊澄送回了家。惊讶于在学校与家中的不同，被看到在家中的另一面的京子动摇了。而以关怀害羞怕生的创太为契机，宫村开始频繁的访问堀家……
高町奈叶(田村由香里 配音)是一位平凡的高中三年级学生，某日，在上学的路上，她同来自异世界米德其路达的尤诺(水桥香织 配音)相遇了。尤诺告诉奈叶，她正在寻找遗落人间的太古遗产“圣石之种”，这种珍贵的宝物蕴藏着巨大的能量，如果弃之不顾有可能在人间界造成巨大的破坏，接二连三的波折之后，奈叶成为了帮助尤诺回收种子的魔法少女，开始了一段充满了危险和刺激的奇幻旅程。
某日，一位名叫菲特(水树奈奈 配音)的金发少女出现在了奈叶的面前，她和奈叶一样同为回收种子的魔法少女，也就是说，她们的关系是竞争者。奈叶能够打败这样一位强劲的对手吗?对于菲特来说，温柔而又努力的奈叶又是一种怎样的存在呢?
一次偶然中，普通少女桃子(小林晃子 配音)与黑猫丹尼尔(清水爱 配音)相遇了。昏倒的桃子醒来后发现自己通身雪白，丹尼尔告诉她，她已经成为了能够掌管他人生死的死神。于是，桃子手持镰刀，和丹尼尔一起，开始了她身为死神的第一天。虽然成为了死神，可是桃子的本性依旧是一个天真烂漫的少女，在处理事件的时候，她总是忍不住的要为了当事人的悲伤经历而伤心落泪。在完成工作的过程中，看着当事人或是满足或是遗憾的离开人世，本来懵懂的桃子也渐渐的找到了生命存在的意义。
动画改编自作家长谷川启介的同名轻小说，用科幻的方式真实的呈现出人间的种种悲欢离合。因其独特的忧伤的文风，小说和动画在观众群中有着极高的人气。