魔法の技が存在する世界、異形の敵「ネウロイ」が猛威をふるうその世で、世界各国は現状を打破すべく一大作戦を計画した。計画完遂のため組織された連合軍第501統合戦闘航空団、通称ストライクウィッチーズに招聘されたのは名だたる各国のエースや将来有望な若いウィッチたち。そこに、ある国の一女学生・宮藤芳佳も、教官・坂本美緒に誘われ加わることに。類い稀なウィッチとしての素質を秘める彼女はためらいながらも、亡くした父の遺産、魔導エンジンによる飛行脚「ストライカーユニット」を手に、戦場に参ずる。