10 年前
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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！！。在孤儿院长大的高中生樱井夕月（保志总一朗 配音）是个温柔的少年，但是有件事情一直困扰着他。夕月有一种特殊的能力，就是一旦接触对方，便能获知对方内心的想法，这让夕月感到十分痛苦，不知自己生存的意义何在。直到有一天，他邂逅了一名叫做泽斯（樱井孝宏 配音）的神秘男子。泽斯告诉夕月切记不要在红月之夜外出，不然后招惹到杀身之祸。而二人的相遇开启了所有故事大门的钥匙，命运的齿轮又开始运转，不可思议之事围绕着夕月和泽斯接二连三发生，而泽斯和夕月其实早已相识已久且关系非同一般……
本片改编自漫画家小田切萤的同名漫画。。
