很多人一定还记得这首歌“美琪和她妈妈到山上去，发生一件事情很稀奇，她们遇到一只黄色的小野猫，跟着他们不离去……”随着这部动画的热播，这首主题曲也广为流传。歌词的内容即可概括故事的剧情。小学一年级的木叶美琪和爸爸妈妈到山上去玩，在树林里，意外发现了一只橘色长尾巴的狸猫。小狸猫长得很可爱，又无家可归，于是美琪一家把狸猫带回了家，把她命名为“叮当猫”。叮当猫会施展各种法术，惹出了不少有趣的故事，带给大家很多欢乐。
过去，在被称作冬木的城市曾举行过由七位魔术师与英灵参加的“圣杯战争”。 然而趁着第二次世界大战的混乱，“某位魔术师”强行夺走了圣杯—— 数十年过去，千界树一族高举那个圣杯为象征，叛离了魔术协会，宣布独立。 愤怒的魔术协会派遣了刺客，但他们却遭到了召唤出的Servant的反击。
从小便能看见妖怪的少年夏目贵志。自从他从祖母玲子那里继承了与妖怪成为主从并将其名字书写在上的契约书“友人帐”以来，便与自称为保镖的妖怪猫咪老师一同，开始了将名字返还给妖怪的每一天。夏目与各种各样的妖怪与善良人们相遇，在构筑温暖的场所同时，也反复寄托着想要守护重要之物的想法。
安昙小太郎（千叶翔也 配音）出生在一个传统的日本家庭之中，个性细腻而又温厚的他自幼喜欢读书，暗中希望能够成为一名作家，总而言之是班级中并不起眼的存在。水野茜（小原好美 配音）是田径部的种子选手，个性开朗活泼全身上下散发着积极的光芒。这样性格迥异的两人，其生命轨迹被命运推动着联系到了一起。成熟稳重，可靠正直的比良拓海（田丸笃志 配音）、温柔坦诚，深受朋友们喜爱的西尾千夏（村川梨衣 配音）、严格谨慎，对男生敬而远之的泷泽葵（白石晴香 配音）、古灵精怪，令人捉摸不透的山科浪漫（笔村荣心 配音），在洋溢着青春气息的校园之中，属于他们的乐章正在谱写。
大空遥（优木加奈 配音）是一个个性活泼开朗的女生，却因为自己个子太高走在人群中过于扎眼而时常感到缺乏自信。原本居住生活在东京的她来到了临近大海阳光灿烂的冲绳，进入那里的高中就读，在冲绳，遥和表妹比嘉比方（宫下早纪 配音）重逢了。在比方的影响下，遥开始接触沙滩排球，令遥感到自卑的身高，在这项运动里却成为了她的优势。个性大大咧咧不拘小节的红爱（种崎敦美 配音）、凡事都十分认真一板一眼的惠美理（末柄里恵 配音），通过这项运动，遥结识了一帮志同道合的好友们，在金黄的沙滩上和蔚蓝的大海边，女孩子们尽情的挥洒着她们的汗水。
升上高中2年级的香澄一行人，她们的乐团“Poppin'Party”因为忙着学生会、帮忙家里的店、补习班以及打工，5人能聚在一起的时间变少，也一直没办法在乐团的基地“仓库”集合。这时，有1位少女出现在她们的身边——
邻座的女孩忘记戴眼镜了。
曾经，这是一个人类和魔法共存的世界，但一场意外的发生令魔法就此消身匿迹，一晃眼就是1000年过去，人类甚至连他们曾经拥有魔法这件事情都给忘记了。小日向满月（岛袋美由利 配音）是一名个性活泼开朗的女子高中生，不擅长拒绝的她无论别人拜托什么事情都会满口答应下来，因此在当地人缘非常的好。一天，小日向满月邂逅了一位名叫新月艾尔涅丝塔深海（种崎敦美 配音）的神秘少女，看上去冷漠孤傲拒人于千里之外的少女，也被小日向满月的热情给融化了。在新月艾尔涅丝塔深海的带领之下，小日向满月第一次知道这个世界上存在着人偶阿尔玛诺克斯，同时亦得知了魔法并没有完全绝迹的真相。
从五次元而来的邪恶军团“嘉克帝国”开始准备进攻地球了。而阻挡他们的是从古代开始就保护地球的艾鲁多兰和他所驾驶的雷神王。可是，雷神王被帝国的司令官贝路塞夫卑鄙的手段所伤，而坠落到地球……雷神王坠落到阳升学园里，艾鲁多兰将操纵雷神王的雷神金属托付给5年3班的学生后逝去……就这样，只有小学生参加的「地球防卫组织」成立。第二天，嘉克帝国的机器人废气邪恶兽·艾提索斯出现。这时，学生们手中的雷神金属闪耀出光芒，当白鸟玛丽亚将雷神金属放到课桌上时，教室变成了司令部。三位学生日向仁、月城飞鸟和星山吼儿成为了剑王、凤凰和兽王的驾驶员，出击迎战“嘉克帝国”的邪恶兽。在战斗中，小岛勉发现三台机器人可以合体，三人最后合体成雷神王，成功地打倒了邪恶兽。就这样，小学生组成的「地球防卫组织」和邪恶的嘉克帝国的战斗开始了……
