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。
故事以娱乐部所属的三个中学女生为中心，描述个性不同的岁纳京子、船见结衣、吉川千夏和赤座灯里这几位女生在日常生活中所发生的搞笑事物。
在七森中学的校园里，刚升入初中的女主角赤座灯里、幼驯染的岁纳京子和船见结衣以及同学吉川千夏，一同占据了早已废社的“茶道社”的活动室，并且自称建立了娱乐部。擅自使用活动室又引来了学生会的介入，于是，时而欢笑时而百合的日常生活就这样开始了。
进入新学校星风高中就读的和泉隼斗在学校第一届学生会长选举时，输给了在演讲时想要推动校内恋爱自由化并得到大家支持的若菜羽衣，之后因为期待若菜羽衣的表现而以副会长身份参加学生会。但在开完第一次会议的当天晚上，羽衣却跑到隼斗家中，告知隼斗两人的双亲从以前就帮他们订下婚约，并要他们住在同个屋檐下。
从前，在那个人们还憧憬著宇宙、满怀着拓荒者精神的时代，世界各国在太阳系的各个行星建立了都市。大多数的人们都过了和平安乐的日子。本作的故事就发生在这些行星中的火星。 在这个全国都市散布星球表面的火星上，以新的日本都道府县“第4东京都”为舞台，由年轻的高中生上班族们所演出的青春故事即将展开。
爱作梦的妄想男孩 夏树 轻浮又好女色的智也 常常笑脸盈盈，但骨子里却是超级Ｓ狂的惠一 还有活在自己世界里的宅男 刚 他们总是每天都混在一起过着开心的日子。 这四位高中男生将开始每天热闹非凡的日常生活！
从来没有谈过恋爱的辣妹蓝原柚子，因母亲再婚，搬到新的社区居住，并转入另一所高中。柚子入学的第一天，便因为违反校规而与努力、美丽而冷酷的学生会会长蓝原芽衣发生冲突。当天柚子从学校回到家发现，芽衣与柚子因为父母双方再婚而成为法理上的姐妹，两人虽在初次见面时就对彼此印象不佳，但柚子逐渐被芽衣的一举一动所深深吸引，姊妹两人之间的特殊恋爱便正式展开……
《爆肝工程师的异世界狂想曲》(日语：デスマーチからはじまる異世界狂想曲)是由愛七ひろ创作、Shri负责插图的日本轻小说，最初是发表于小说投稿网站“成为小说家吧”的网络连载小说。Web版小说的点阅率于2014年3月已超过8000万次，2015年4月已超过2亿次。
2016年12月，在发售漫画版第四卷时，于书带上发表动画化进行中的消息，2018年1月起在东京都会电视台(TOKYO MX)、AT-X首播。
2020年3月8日，Web版小说于第17章正式完结。