Academy City è un luogo altamente sviluppato in termini di tecnologia. Si dice che sia 20 o 30 anni avanti rispetto al resto del mondo e che l'80% dei suoi 2,3 milioni di residenti siano studenti. Il focus degli studi qui è diretto verso le potenze esper. Misaka Mikoto, uno degli esper di alto livello della città, condivide una stanza con Kuroko Shirai, un altro esper di alto livello che è membro di Judgement, un'agenzia di polizia composta da studenti. Entrambi frequentano la Tokiwadai, una scuola privata riservata agli alti livelli e ai ricchi. Il partner di Kuroko a Judgement, Kazari Uiharu, è un esper di basso livello che studia alla scuola media di Sakugawa. La sua migliore amica e compagna di classe è Ruiko Saten, una di livello zero, una che non ha poteri esper. Insieme, i quattro affrontano diverse avventure nell'emozionante città scientifica.