Historia koncentruje się wokół studentów akademii IS, którzy szkoleni są do obsługi wojennych maszyn zwanych Infinite Stratos. Niestety w większości tylko kobiety są w stanie go używać, jednak zdarzają się wyjątki, jak choćby Orimura Ichika wychowany przez swoją siostrę, znaną pilotkę Infinite Stratos. Chłopak w wieku 15 lat przypadkiem odkrywa swoją kompatybilność z bronią, dzięki czemu zostaje zapisany do Akademii w całości zdominowanej przez dziewczęta.