Madoka Kyouno adalah seorang gadis yang energik dan penuh semangat. Sebagai anggota kebanggaan, dan satu-satunya, anggota Klub Jersey SMA Kamogawa Girls, ia berkeliling membantu orang-orang yang membutuhkan.

Kehidupan Madoka berubah drastis saat ia tiba-tiba diminta oleh seorang gadis misterius bernama Lan untuk mengemudikan sebuah robot. Termotivasi oleh keinginannya untuk melindungi orang-orang dan kota Kamogawa, Madoka setuju untuk mengemudikan robot Vox yang telah dibangkitkan untuk bertempur melawan makhluk luar angkasa yang datang untuk menyerang Bumi.