自分の意思を持った女性型ロボット“神姫”たちの活躍を描くバトルストーリー。舞台は2040年...。テクノロジーの進化により、人々は自分の意思を持った女性型ロボットを制作するようになった。人間の補佐をするために作られた全長15センチのパートナー“神姫”。それは名誉のため、強さの証明のため、あるいはただ勝利を得るため...。マスターに従い、武装して戦いに赴く彼女たちを人は“武装神姫”と呼ぶ。このアニメは、そんな“神姫”たちが日常にいる世界を描く物語。“神姫”たちはあるときはマスターのため、またあるときは仲間のため、小さな体で頑張っていく。海外生活から帰国した理人は高校入学初日、アーンヴァル型の神姫・アンに起こされ慌しい朝を迎えた。大量の引越し荷物の中から出てきたのは...。隠し味は硝煙の香り理人家にストラーフ型の神姫・ヒナが加わった。新たな仲間に喜ぶアンたちだったが、好戦的な性格のヒナはバトルに興味の無い一同になじめず、ひとり距離を置いてしまう。激突!バトルトライク閉店後の神姫ショップから売り物の神姫が盗まれるという連続事件が発生。これを受けて、ご近所のエウクランテ型神姫・クララが、アンたちを自警団に誘う。年に一度の公園レース“神姫1グランプリ”が開催された。商店街の福引で沖縄旅行が当たる。大喜びのアンたちは水着アーマーを装着し、スイカ割りにビーチバレーと、完璧な沖縄の海を堪能する。アテンションプリーズ!当機は地獄へ参ります楽しかった思い出に浸りつつ東京への飛行機を待つ空港で、キャビンアテンダントの神姫を見かける。職業神姫に憧れを抱いた一同はそれぞれの将来の夢に思いを馳せる。訪問者は雨音と共に...真夏のある日。厳しい猛暑の中、熱暴走寸前のアン達はなんとかして涼しさを得るべく、納涼企画を開催する。無数のロウソクに囲まれ、静かに語られる物語...。ある日どこかで公園の木々の葉も落ち始め、赤とんぼが舞う季節。アンたちがいつものように遊んでいると、アイネスがどこからか怪しい小瓶を手に入れてくる。レーネの地下帝国ウォーズその伝説は、ひとりの少年の些細な忘却から始まった。回り始める運命の歯車。それは導かれるように、戦う者たちの祈りに答えるかのように、やがて歴史を揺り動かす。クリスマスソングを君にクリスマスシーズンが到来。雪がちらつく寒いこの季節に、アンたちは理人にプレゼントを買うべく、神姫用のバイトを始める決意をする。今夜決定!最強神姫は誰だ!?年に一度の神姫公式バトル大会が開催。意気揚々と会場に向かうアンたちの前に“今年こそは”と張り切るクララや、ゲスト神姫が続々登場する。さよならは言わないでヒナの誕生日当日、そこにヒナの姿はなかった。1枚のハガキより浮かび上がる疑惑から、ヒナの身の危険を感じたアンたちは、神堂邸へと向かう。