大山武（前野智昭 配音）即将进入天日学园就读，在这所由女子学校改制而来的综合学校中，由其喜爱女孩子胸部的大山感到如鱼得水。在天日学园里，除了每天要学习的文化课程外，同学们还要学习掌握运用“元素”的技巧，其中格外有天赋者，则能够获得试用“魔具”作为武器的特殊能力。 个性傲娇的青梅竹马天谷春恋（下屋则子 配音），率真坦诚的栉八稻穗（野水伊织 配音），桀骜跋扈的姬神木灵（矢作纱友里 配音），在繁忙又惊险的学习生活中，大山和这些可爱的女孩子们之间产生了坚实的友谊。而随着能力的逐渐提升，大山发现，他们似乎被卷入了一场声势浩大的战争之中。
他们拥有梦想。 总有一天，飞向广阔天空的梦想。 知晓被玻璃遮盖的这片天空有多么遥远。 遥远的未来。 人类在荒废的大地上建设了移动要塞都市“种植园”，并讴歌着文明。 在那当中建造的驾驶员居住设施“米斯特汀”，通称“鸟笼”。 孩子们就住在那里。 对外面的世界一无所知。 对自由的天空一无所知。 他们被告知的使命，只有战斗而已。 敌人是一切都被谜团覆盖的巨大生命体“叫龙”。 为了对抗尚未见过的敌人，孩子们乘上被称为“FRANXX”的机器人。 他们坚信，乘坐其中，就是对自己存在的证明。 有一位曾被称作神童的少年。 代号016。名字是广。 但他现在却跌落谷底。 是不被人需要的存在。 如果没有乘上FRANXX，就如同不存在一样。 在这样的广面前，某天，一位被称作02的神秘少女出现了。 她的额头，长着两根艳丽的角。 “——找到了哦，我的DARLING”
