十九世纪中叶，维多利亚时代的大英帝国，工业革命方兴未艾，理性与进步似乎凌驾一切，标志了人类文明昂首进步的无限可能。就在第一次万国博览会揭幕前夕，住在伦敦的13岁少年雷•史汀（铃木杏 Anne Suzuki 配音）突然收到发明家祖父（中村嘉葎雄 Katsuo Nakamura 配音）从美国寄来，称之为“蒸气球”（Steam Ball）的神秘动力装置。同时间，英国情报组织，以及一个名为奥哈拉基金会的黑暗组织，都觊觎“蒸气球”所蕴含的惊人力量。雷因此而突遭一伙身份不明的人的袭击，雷只好带着金属球，踏上逃亡之路。为寻求真相雷来到美国，从父亲艾迪（津嘉山正种 Masatane Tsukayama 配音）口中雷得知“蒸气球”依据全新机械理论所设计，可以产生一种划时代的庞大能源，足以供应整个国家所需。路途中，雷邂逅了美丽的富家千金斯嘉丽（小西真奈美 Manami Konishi 配音）。从小娇生惯养，却偏偏爱上了雷，自愿跟随孤独的雷一起踏上了冒险之旅……所谓的科学，究竟是人们的希望？还是将会毁灭一切。

田中（小野贤章 配音）是1-F班的学生，身体孱弱的他长着一副宛如女孩子般的秀气面孔，讲起话来亦细声细语，还常常讲到一半就因为体力不支而睡着。无论何时，田中都是一副迷迷糊糊的困倦模样，生活中任何麻烦的事情都和他无缘。　　长相有些凶恶的太田（细谷佳正 配音）常常被人误认为是不良少年，但实际上，他却担任着田中身边“保姆”的职责，在生活之中对他照顾有加并且乐在其中。活泼开朗的元气少女宫野（高森奈津美 配音）一直暗恋着大姐头越前（诹访彩花 配音），为了能够成为和越前相配的同伴，宫野拜了田中为师，向他学习稳重慵懒之道。充满了欢乐的日常就此展开。

　　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。　　高中生上条当麻，也是住在学园都市的学生之一。他由于隐藏在右手中的力量——只要是异能之力，就连神的加护都能消除的“幻想杀手Imagine Breaker”，而被评价为名落孙山的“无能力”，过着充满不幸的人生。　　而上条的学生生活，由于暑假开始时从天而降的纯白修女而发生了巨大的变化。自从与逃离“魔法”世界的她——“禁书目录茵蒂克丝”相遇开始，上条就被卷入了各种各样的事件中。统率学园都市的“科学”方、与茵蒂克丝关联的“魔法”方，在惊险地解决双方事件的过程中，他的人际关系也逐步扩展。之后，魔法一方的十字教最大宗派罗马正教，终于注意到上条的存在……。　　如同呼应魔法方一般，科学方的学园都市也有所动作。但也有与逐渐开始对立的世界动向抗争的人不断出现。那些通过与上条有所关联，而使命运大为改变的“英雄”们。　　他们挺身而出与世界对峙。如同上条当麻做过的那样。　　科学与魔法第三次交织之时，故事将大幅推进！！

丸尾荣一郎是个认真务实的高中男学生，为解决课堂学习外运动不足的问题，偶然机会下参加了南网球俱乐部（STC）的免费体验活动，并在那里遇到了同校的女学生鹰崎奈津。在与鹰崎谈过并考量自己的兴趣后，决定加入STC，开始他打网球的生涯。 　　荣一郎把“只要能追上所有的球，并且能控制所有的球，理论上是不会输的。”这句话当信念，朝职网的目标努力中。

本次故事舞台在自由、热情的海滨城市——新旧金山。搬到这里的无敌，遇到了一位自称DJ的男子。而DJ使无敌变身成为了名叫“无敌侠”的劲舞英雄。二人立志携手用歌声与舞蹈击退突然出现的怪物，守护整个城市。而这一切的背后，一场威胁整个人类的危机正暗流涌动……