新年度を迎え、白井黒子ら新入生が常盤台中学へと入学してきた。その矢先、学園都市では常盤台中学と関係の深い要人や企業を狙い能力を使った事件が続発。常盤台中学の全生徒へ疑いの目が向けられ、御坂美琴と食蜂操祈も監視下に置かれてしまう。そんな中、風紀委員として事件の情報を集める白井黒子は、一七七支部のパソコンに残されていたあるメッセージに気が付き……。

人口230万人、その約8割を学生が占める 「学園都市」。そこは他地域よりも科学技術が進み、「超能力開発」 がカリキュラムに組み込まれた特殊な地域。その学園都市の中でも7人しかいない 「超能力者（レベル5）」 の1人である御坂美琴。彼女はその能力と性格のため、学園都市で起こる数々の事件に巻き込まれていく――。