平凡的中学生鹿目圆（悠木碧 配音）有一个美满的家庭，在生活中她是个性格温顺又有爱心的好孩子。转学生晓美焰（斋藤千和 配音）的出现打破了小圆平静的生活，这个性格酷酷又体弱多病的黑长直少女似乎对小圆有着什么难言之隐。命运中的相遇出现了，小圆在路边救下了一只浑身是伤的奇怪动物 ，没想到这只动物居然会说人类的语言。它告诉小圆它的名字叫丘比（加藤英美里 配音），并且提出了一个特殊的要求，它希望小圆能够和它签订契约成为魔法少女。
在文明遍布星河的银河系，星际拾荒者凯恩与养父老杰克，搭乘“破晓号”飞船漂泊宇宙，靠打捞太空垃圾维生。一次意外，他获得了蕴含改变银河系命运的远古星核碎片。邪恶组织“虚空收割者”正搜寻碎片，妄图启动“归零协议”，释放暗黑势力覆灭银河。凯恩邂逅前星际联盟特工薇拉，二人并肩作战，对抗黑暗势力，粉碎阴谋，守护人类与银河系的存续。
