本剧以镰池和马所著的轻小说《魔法禁书目录》中的人气角色御坂美琴为主角的外传漫画《科学超电磁炮》改编。
　　故事发生在面积占据东京都西部的三分之一，居住着230万名人口，其中八成人口是学生的巨大都市“学园都市”。学园都市和外部隔离，研究最尖端科技。所有学生都接受超能力开发，并大都借由药物、催眠术与通电刺激等方式取得超能力。有各种类型不同能力，以范围和威力分为无能力者（Level 0）、低能力者（Level 1）、异能力者（Level 2）、强能力者（Level 3）、大能力者（Level 4）和超能力者（Level5）。故事从学园都市最强的电击公主“超电磁炮”御坂美琴，某天认识了和黑子一样担任风纪委员的初春饰利开始......

　　2011 年，美国佛罗里达州。空条徐伦和她的爱人开车时发生了意外，她掉进了一个陷阱，被判在最高戒备的国家监狱绿海豚街监狱（又名“水族馆”）服刑 15 年。在绝望的边缘，她从父亲那里收到了一个吊坠，唤醒了她内心深处的神秘力量。“这个世界上有比死亡更可怕的事情，而在这座监狱里发生的事情绝对是其中之一。”出现在徐伦面前的神秘男孩向她传达了这条信息，令人费解的事件接连发生，父亲探监时告诉了她这一可怕的真相，以及“迪奥”这个名字……徐伦最终能否走出这座被称为监狱的石之海？最终对决拉开帷幕，乔斯达家族和迪奥长达百年的宿命对决即将结束！！

　　位于东京西部的巨大“学园都市”。
　　在总人口达230万人，其中约8成是学生的这座都市中，实施着超能力开发的特殊课程，学生们的能力被给予从“无能力Level 0”到“超能力Level 5”的六阶段评价。
　　在这样的学园都市君临能力者顶点的最强能力者·一方通行。他在仅有7人的“超能力者”当中也以远超其他人的能力位居第一，也因为这种力量而过着充满杀伐的日常。不断重复、脱离常轨的“实验”，以及在追求绝对力量的最后品尝到的败北。在那之后，随着与一位少女——最后之作的相遇，他的命运产生了巨大变化。
　　最强而最凶的“恶”——一方通行，
　　扫平学园都市的“黑暗”!!

　　2022年，人类实现了现实世界和假想空间的融合，电子制造商开发了名为《刀剑神域（Sword Art Online）》的在线电子游戏。SAO甫一面世便大受好评，限量一万份的名额在发售当天的短时间内便被抢购一空。通过联网，玩家可以身临其境进入充满想象力和异域风情的游戏世界——浮游城市艾恩葛朗特。玩家在这里可以生活、练武、升级、经商、探险，与真实世界别无二致，却拥有无上的乐趣。曾是少数封测玩家的桐人（松冈祯丞 配音）也是这一万名幸运者中的一员。最初的兴奋过后，玩家们却发现根本无法顺利登出游戏，更为恐怖的是，一旦玩家的HP归零，现实世界中他们的肉体也将死亡。他们被SAO的开发者茅场晶彦（山寺宏一 配音）困在游戏中，顺利逃脱的方法似乎只有一个，那就是完成困难重重的攻略任务…… 本片根据川原砾的轻小说改编。

　　面积占东京都西部1/3、人口超过230万、八成以上由学生组成的学园都市，尖端科技发展迅速，超能力开发已经深入到城市的各个角落。超能力水平高达Level 5的御坂美琴（佐藤利奈 配音）如往常一样和初春饰利（丰崎爱生 配音）、白井黑子（新井里美 配音）等好友过着平凡的日子，间或热血爆发挫败各种扰乱城市的阴谋。某天，在调查一起现今卡事件时她邂逅了长点上机学园的布束砥信（叶山郁美 配音），从而得知用美琴的DNA大批量复制超能力者的“量产型能力者计划”。不安定的气氛在都市角落肆意蔓延……
　　本片为镰池和马（原作）、冬川基（作画）的原作《魔法禁书目录》的外传漫画第二季TV动画。