Riko Morisawa, một cô gái trẻ đến từ Tokorozawa, đi du lịch đến Tokyo cùng với người bạn của mình Mana. Trong khi họ đi lang thang quanh các cửa hàng ở Ikebukuro, Riko nhìn thấy một bảng quảng cáo về một sự kiện liên quan đến dòng đồ chơi Little Battlers eXperience (LBX). Mana thúc giục Riko mua một chiếc, và mặc dù ban đầu từ chối, Riko đã nhanh chóng nhận được một vài bộ dụng cụ LBX cho cha cô.
Khi mở một trong những chiếc hộp có nhãn "Sát thủ LBX", một vết nứt tạm thời xuất hiện và đưa Riko đến bầu trời của một Nhật Bản thay thế. Trong khi cô ấy rơi ở vận tốc cuối cùng, một bộ đồ thoát hiểm dựa trên LBX Assassin hiện thực hóa xung quanh cô ấy, cứu cô ấy khỏi kiếp nạn. Tuy nhiên, trên mặt đất, cô chạm trán với Mimesis, những sinh vật kim loại nguy hiểm xâm chiếm thế giới này sang thế giới khác. Khi cô chạy trốn khỏi những con quái vật này, Riko được bốn cô gái được trang bị LBX khác giải cứu. Sau khi biết về tình trạng khó khăn của Riko, cả nhóm quyết định tuyển cô vào đơn vị chiến đấu của họ— "Soukou Musume."
Soukou Musume Senki kể lại cách đơn vị phải chịu đựng những thử thách và khó khăn mà họ phải đối mặt, phát triển những mối liên kết không thể phá vỡ trên đường đi.
