开学第一天，普通高中生五河士道（岛崎信长 配音）如常来到学校，不料遭遇了突如其来的“空间震”现象。同学们纷纷躲进避难所，士道想起与妹妹（竹达彩奈 配音）的约定，他不顾危险跑到街道上，却遇到一个穿着盔甲手持大剑的神秘美少女（井上麻里奈 配音）。美少女正要攻击他时，同班同学鸢一折纸（富樫美铃 配音）率领着AST部队，与她展开了激烈的战斗。随后士道被带入空中舰艇，他惊讶地发现司令官竟然是自己的妹妹！他还得知那名少女是“精灵”，一直以来困扰着人类世界的空间震现象，正是这种精灵造成的。要对付精灵，除了出动部队赶尽杀绝以外，还有另外一种方法，而这种方法只能依靠士道。那就是与精灵约会，感化她，让她爱上这个世界，爱上人类。平凡少年五河士道，能不能攻略这个绝美精灵少女？
安达樱（鬼头明里 配音）是学校里公认的不良少女，常常逃课偷懒。这一天，安达照例翘掉了无聊的体育课，却在体育馆二楼遇见了同样也翘了课的岛村抱月（伊藤美来 配音）。就这样，两个本来并不是太熟的女生开始了她们的交往，两人一起聊天、打保龄球、唱卡拉OK，她们都发现对方的身上有着和自己惊人相似的个性，喜好和对事物的看法也空前的一致。随着时间的推移，安达发现自己的眼神总是不受控制的锁定在岛村的身上，后者的一举一动竟然能让自己脸红心跳芳心大动，安达明白，自己对岛村怀有的感情早已经超越了友谊。那么，对于两人的关系，岛村是怎么想的呢？
2013年，瑞士的原子核研究机构“CERN”——在希格斯玻色子这一发现的暗影之下，某个秘密计划启动了。这一计划的名称是“Niantic计划”。其目的是研究干涉人类精神的未知物质。被称为“奇异物质（XM）”的这种物质，自古以来就感应着人们的精神及能力，甚至给人类的历史带来了极大的影响。世界各国的机关暗中进行着这项研究。XM被视为人类的希望或是威胁，大国及巨大企业为此而爆发了争夺战。接受XM的力量，并准备将其利用于人类进化的“启蒙军”。将XM视为威胁，并准备控制它的“反抗军”。世界划分为这两大阵营，至今仍在持续着争斗。在这个世界发生的争斗背后，正是XM的存在。之后，2018年——。以东京和世界为舞台，围绕着XM的新战斗开幕。将动画、在线位置信息游戏以及现实连结起来，从未体验过的全新“增强现实娱乐”开始了。
