Kota Akademi yang dipenuhi siswa berada di garis depan kemajuan ilmiah dan rumah bagi program pengembangan esper. Tujuh "Level 5" adalah yang paling kuat di Academy City, dan berada di peringkat ketiga di antaranya adalah sekolah menengah Mikoto Misaka, seorang manipulator listrik yang dikenal sebagai "The Railgun." Ketika insiden aneh mulai terjadi di seluruh kota, dia menemukan setiap kejahatan terhadap terhubung ke "Level Upper" yang sulit dipahami, perangkat legendaris yang diduga meningkatkan tingkat esper penggunanya. Seiring situasinya meningkat, menjadi jelas bahwa ada lebih banyak ke Tingkat di Atas daripada memenuhi mata, dan bahwa Academy City mungkin adalah tempat yang jauh lebih bengkok daripada utopia yang glamor. Tokaka Kagaku tidak ada Railgun yang berfokus pada Mikoto dan dia. teman-dan situasi berbahaya yang mereka hadapi-saat mereka terjebak dalam masalah Tingkat Atas. Seperti yang Mikoto katakan, "Tidak pernah ada saat yang membosankan di kota ini."