故事发生在一个虚拟的奇幻世界之中。在这里，相对应的两人将手牵在一起，所产生的心灵连结“宁录”能够成为拥有着强大力量的武器。在传说中，这个世界上存在着掌控着一切的神，只要将神打败，就能够实现内心最强烈的愿望。长久以来，握手者们都将打败神作为目标，不断地战斗着，而一切因果的汇聚点就在大阪。高槻手纲（齐藤壮马 配音）是对机械十分着迷的男子高中生，一次偶然中，他在研究室里邂逅了昏睡中的少女芥川小代理（诸星堇 配音）。手纲牵住了小代理的手，想不到小代理竟然从昏睡中醒来，两人成为了搭档。
故事发生在皇都五区的一个僻静的小角落里，在那里，坐落着一家咖啡店，在咖啡店里工作的，是一群集结了技术精华的自律式机械人偶少女们，他们曾经以武器的身份参加了刚刚结束的战争，在战后珍贵的和平时光里，他们也想方设法的寻找着他们的人生意义。虽然有点笨拙，但做什么事情都十分认真的灰樱（和气杏未 配音）、十分擅长照顾同伴，做什么都被视为楷模的 鸦羽（楠木灯 配音）、好奇心旺盛又有些胆怯的月下（富田美忧 配音）、平易近人，对每个人都一视同仁的箒星（中岛由贵 配音），在咖啡店温暖人心的灯光中，少女们的故事拉开了序幕。
无数细线横亘在星空之中，如同一把巨大的刷子。三体星舰队将于400年后抵达。遥远蝴蝶扇动着翅膀，也改变了罗辑的命运，轰然打开的门后是世界中心——面壁计划开启。同时，智子所创建的破壁室内，破壁人一一就位……
