故事发生在虚构的未来世界，彼时，人类因为疏忽和大意而失去了制海权，海洋，成为了人们可望而不可即的所在，盘踞在那里的，是一股名为“深海栖舰”的强大势力。为了同这股势力抗争，一群名为“舰娘”的女孩子们出现了，在她们的体内，栖息着舰艇之魂，亦是明日呢化身成为各式各样的战舰，为了人类的和平做着不懈的努力。
平日里，舰娘们在名为“镇守府”的大本营里进行日常生活和训练，某日，一位名叫吹雪（上坂堇 配音）的活泼女孩出现在了大家的面前，初来乍到的她踌躇满志，热情满满地加入了舰队的新生活中去，在这里，充满了精彩和刺激的日常就此展开。

濑川祐太（羽多野渉 配音）自幼失去父母，由姐姐祐理（大原沙耶香 配音）一手抚养长大，因此，祐太和姐姐有着异常深厚的感情。令祐太没有想到的是，姐姐居然嫁给了一个有着两个女儿的年长男人小鸟游信吾（飞田展男 配音）并且为他生下了第三个女儿。
明知无法一生都和姐姐在一起，但祐太却仍然抑制不住内心的沮丧，虽然逐渐减少了和姐姐的联系，但姐姐的一举一动还是被祐太看在眼里。所以当小鸟游夫妇在飞机上不幸遇难的消息传来后，祐太毫不犹豫的收养了小鸟游家的三个可怜的女孩。个性害羞又很傲娇的小鸟游空（上坂堇 配音）；年龄虽小，但异常成熟懂事的小鸟游美羽（喜多村英梨 配音）；惧怕生人但格外信任祐太的小鸟游雏（五十岚裕美 配音）。大家都是曾经失去了父母的孩子，这四人能否组建一个幸福的家庭呢？

以主人公安久为轴，描写战斗少女们的群像剧。故事讲述了掌握了高端情报技术“玛娜”的人类，借助它的力量克服了地球上的战争、饥饿、污染等问题，终于迎来了和平的理想乡。然而，作为皇国第一皇女的安久丽莎，却因无法使用这等魔法之力而沦为士兵，并被派遣到偏僻的岛屿上，同其他少女们操纵变形人型兵器“帕拉美露”，共同对抗入侵而至的巨大攻击型生物——龙。于是，少女的不屈物语就此开始了……

经历了一番波折，曾经的暗黑系中二深度患者富樫勇太（福山润 配音）终于和现役中二中毒者小鸟游六花（内田真礼 配音）确立了恋爱关系。因妈妈出差和爷爷的失误，六花暂时借住在勇太家中，二人开始实质的同居生活。转眼他们升入了高二，青春气息鄙人的校园内，一色诚（保志总一朗 配音）换了新的发型，丹生谷森夏（赤崎千夏 配音）发誓君临校园，凸守早苗（上坂堇 配音）和阿森的爱憎对决依然继续，变成三年级的“残念生”五月七日茴香（浅仓幸美 配音）则冷感继续。
美好的季节里，好朋友们再度聚首，可爱、有趣、浪漫又感人的故事继续上演……