Academy City yang penuh dengan siswa berada di garis depan dalam kemajuan ilmiah dan rumah bagi program pengembangan esper. Tujuh esper “Level 5” adalah yang paling kuat di Academy City, dan peringkat ketiga di antara mereka adalah siswa sekolah menengah Mikoto Misaka, seorang manipulator listrik yang dikenal sebagai “The Railgun.”
Ketika insiden aneh mulai terjadi di seluruh kota, ia menemukan setiap kejahatan terhubung ke “Level Upper” yang sulit dipahami, sebuah perangkat legendaris yang diduga meningkatkan tingkat esper penggunanya. Ketika situasinya meningkat, menjadi jelas bahwa ada lebih banyak ke Level Atas daripada memenuhi mata, dan bahwa Academy City mungkin menjadi tempat yang jauh lebih bengkok daripada utopia glamor itu tampaknya.
Toaru Kagaku no Railgun berfokus pada Mikoto dan teman-temannya — dan situasi berbahaya yang mereka hadapi — saat mereka terjebak dalam masalah Level Atas. Seperti yang dikatakan Mikoto, “Tidak pernah ada momen yang menjemukan di kota ini.”
