在不远的未来,人类文明十分发达。他们发明了一种名为“武装神姬”的小型机器人,它们身长约为15cm,全部都是女性形象。这些机器人对于她们认定的主人非常忠诚和热情,为了主人、荣誉或者一时的冲动,它们能够快速变换出装备精良的铠甲投入战斗。某天,曾经在海外生活的高中生理人带着三名武装神姬回到日本。她们分别是温柔体贴的安、莽撞直爽的埃涅丝和有些迷糊的蕾奈。虽然平淡无奇的校园生活似乎与神姬们高级的装备有些不搭,但她们主要的任务还是关照主人的日常生活。有趣的故事随着平静的时光一起上演。这部电影改编自同名电子游戏。