Kamijou Touma jest uczniem żyjącym w Akademickim Mieście, miejscu o zaawansowanej technologii. Mimo że jest oceniany jako esper poziomu zerowego (bez mocy), posiada na swojej prawej ręce Imagine Breaker, zdolność, która neguje wszelkie moce. Touma spotyka młodą dziewczynę o imieniu Index, która próbuje uciec przed Necessarius, potężną organizacją magiczną, której jest członkiem. Obdarzona umiejętnością zapamiętywania wszelkich informacji, przechowuje w swojej głowie 103 000 zakazanych magicznych książek. Gdy nauka i magia krzyżują się, Touma musi stawić czoła wielu niebezpieczeństwom wśród esperów i magów, którzy pojawiają się w ekscytującym naukowym mieście.