Câu truyện kể về Aoba Watase, một cậu học sinh theo học tại một trường ở Tokyo và sống một cuộc sống bình thường. Vào buổi sáng hôm khai giảng sau kỳ nghỉ hè, cậu tới trường như thường lệ. Và cậu vô tình gặp Jyunjyou Dio Weinberg . Cuộc gặp này sẽ sớm làm thay đổi vận mệnh thế giới.
Sau thành công của OVA , sky girls giờ đây đã đc tái bản lại dưới dạng TV series gồm 26 ep bởi hãng J.C.Staff. Câu truyện nói về thời kì lần thứ 3 con người bị đe dọa và phải chiến đấu với kẻ thù có tên là Worms. mọi thứ vũ khí hủy diệt đã được dùng nhằm đánh bại kẻ thù, nhưng 10 năm sau worms đã trở lại một lần nữa. Sky girls là tên một tiểu đội gồm những cô gái đc đào tạo để điều khiển những cỗ máy mang tên Sonic Divers với nhiệm vụ đánh đuổi chúng.
Bối cảnh câu chuyện vào năm 331 theo Lịch Quỹ Đạo, khi con người du canh du cư trên các Colony trong vũ trụ. Một cô gái tên Akiha Shishidou đã gặp phải một trí thông minh nhân tạo trong một Colony tên là Leopard.Cùng với Akiha còn có một cảnh sát liên Thuộc địa tên Itsuki Kannagi, một cô gái trầm lặng tên Honoka Kawai, và imo-chan một robot của nhà Shishidou.
Ayaka Kagari, một cô gái tài năng trong thể thao, xuất sắc trong học tập, đứng đầu tất cả mọi thứ. Dĩ nhiên cô cũng có phép thuật mạnh nhất trên trái đất. Nhưng mục đích của cô là phải bảo vệ Honoka Takamiya, bạn cùng lớp của cô ấy bằng mọi giá.
Câu chuyện về 7 con búp bê tuyệt đẹp của Rozen một lần nữa được kể lại qua 13 tập phim. Nếu như ở series năm 2004, Sakurada Jun – nhân vật chính trong truyện – đã lên cót và phục sinh Shinku, búp bê thứ 5 trong 7 chị em búp bê Rozen Maiden và chứng kiến cuộc chiến giữa 7 con búp bê này nhằm đoạt lấy danh hiệu Alice