被称作“学园都市”的东京西部的巨大都市中，进行着超能力的开发。在此接受特殊课程而获得能力的学生被分为“无能力（level 0）”到“超能力（level 5）”等六个阶段，位于顶点的就是七名的“超能力（level 5）”。其中御坂美琴是能够自由操纵电力的“电击使”中最上位的能力者，拥有“超电磁炮”异名的她是在常盘台中学就读的14岁女子中学生。作为后辈，同时是“风纪委员”的白井黑子，景仰大小姐的初春饰利，和她那喜欢都市传说的朋友佐天泪子。这样的同伴们一起过着和平但又有点奇妙的日常生活，但突然之间学园都市的“黑暗”逼近了……
佐天泪子和初春饰利被不良少年骚扰，及时赶来的御坂美琴和白井黑子为她们解了围。作为学园都市里仅有的七个level5的超能力者之一，美琴一直是大家仰慕的对象。这一天美琴和另一位level5的食蜂在图书馆发生了冲突，随后美琴等人在医院探病时遇到了匪徒袭击事件，春上被匪徒劫持作为人质，美琴和黑子赶在匪徒逃跑之前将其全部制伏。
美琴和黑子一同去购物，在去购物商场的路上黑子带着美琴抄了近道。两人却在狭窄的小巷子里遇到了许多寻找东西的行人，原来附近出现了在偏僻地方可以捡到现金卡的传言。为了调查这一事件，当晚美琴跟随一伙不良少年进入了可疑现金卡的来源地大楼。不良少年在大楼内被神秘少女用诡异的能力全灭后，美琴出现在了神秘少女面前。
学园都市里又出现了多起目击类似美琴的人出现的事件，类似的传言逐渐的多了起来。美琴从神秘少女处得知了她发放现金卡的目的是为了破坏正在进行的神秘计划，同时想起来了年幼时曾经在医院捐献过dna的事情。当晚，换装后美琴潜入了制药公司调查，在这里她发现了秘密的超电磁炮克隆计划，就在她即将离开时她的克隆体也来到了这里。
认为自己调查清楚真相后的美琴心情很好，和初春、黑子、佐天等人一同外出购物，几个人聊天时又谈论到了克隆level5的传言。与此同时，秘密实验室中的御坂妹妹们仍然在被批量生产着。次日美琴在公园陪小朋友们玩了一天之后，她却突然感觉到了与自己类似的力量，顺着感应一路追寻而来的她终于见到了自己的克隆体。
美琴见到克隆体后和克隆体一同救下了树上的小猫。为了套出克隆体知道的秘密计划，美琴一路跟踪着她。当晚克隆体去做实验时美琴离开了，美琴通过初春翻译出了从克隆体处得到的密码。另外一边御坂妹妹和一方通行开始了战斗，美琴得知了真相后赶到了战斗结束的场地，目睹了一方通行杀死御坂妹妹后，她愤怒的向一方通行发动了攻击。
美琴对一方通行发动了攻击，充满愤怒的她利用磁力召唤了地底的铁砂对对方进行攻击，但是一方通行利用自己的能力毫发无伤。御坂妹妹们随后到来阻止了两人的战斗，失望的美琴之后从布束口中得到了更多关于秘密计划的情报。随后美琴决定继续进行调查并找出真正的幕后主使人，为了不牵连别人，她决定独自一人开始行动。
在美琴的调查下，dna树图的数座研究机构同时遭到了袭击。消灭掉七成的目标后终于引起了敌人的警觉，美琴决定独自潜入研究机构，为了阻止御坂妹妹的实验美琴给自己了很大压力。黑子因为美琴不愿意告诉她原因而感到失望，也决定开始调查。此时，研究所的敌人已经知道了
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