Cet anime se déroule dans une école nommée IS, formant des pilotes sur la façon de manipuler le système d’arme appelé Infinite Stratos. Cependant, il semblerait que ce même système ne soit utilisable que par la gente féminine ! Chaque année, des étudiantes du monde entier tentent d’intégrer cette prestigieuse école. L’histoire tourne autour d’un homme nommé Ichika Orimura, le seul homme au monde capable d’utiliser le système d’arme. Soutenu par son amie d’enfance et camarade de classe, Hôki Shinonono, il devra travailler deux fois plus que les autres pour prouver qu’il mérite sa place au sein de cet établissement élitiste.