故事发生在虚构的城市空崎市，在那里，存在着一支由身手矫健的少女们所组成的特工组织“月影”，每天入夜，少女们的身影便会在月亮的映照下穿梭在城市的角角落落，守护这座城市与市民们的安全。犯罪组织“魍魉”一直对空崎市虎视眈眈，屡屡进犯，他们是月影最大也是最难对付的对手。 源桃（安斋由香里 配音）是一名高中二年级的学生，本来 平凡无异的她，凭借着自己的特殊能力，在机缘巧合之下加入了月影。在那里，她结识了个性认真严谨的半藏门雪（沼仓爱美 配音）、积极向上的相模枫（藤田茜 配音）和桀骜不驯古灵精怪的八千代命（洲崎绫 配音）等人。

水无月嘉祥（立花慎之介 配音）出生于一个非常传统的日式糕点世家之中，但他真正想要制作的，却是精美的西式点心。为了实现自己的梦想，水无月嘉祥离开了故乡，并且创立了自己的品牌La Soleil，成为了店里的店长兼糕点师。 一天，嘉祥意外的从老家寄来的包裹里发现了躲在里面的两只猫娘香草（佐伯伊织 配音）和巧克力（八木侑纪 配音），心软的嘉祥最终决定收留两只猫娘。之后，个性大胆奔放的红豆（井泽诗织 配音）、自尊心超强的枫（伊藤美来 配音）、个性温和的桂（野口百合 配音）和成熟稳重的椰子（水谷麻铃 配音）也接二连三的来到了嘉祥的身边。

四百年后的未来，一曾蔚蓝的地球黄沙遍野，自然环境极度恶劣。与之相伴，旧有的人类文明凋零殆尽，早先绝大多数幸存者迁往靠近地球的外太空，在名为迪瓦的设施中安顿下来。他们抛弃肉体，将自己的精神和灵魂投入迪瓦所构建的虚拟空间中，尽情享受没有丝毫痛苦的快乐。但是自称弗隆提亚·赛塔（神谷浩史 配音）的骇客让维护迪瓦网络安全的中央保安局坐立不安，为了彻底揪出这个神秘敌人，保安局派出三等官安吉拉•巴尔扎克（钉宫理惠 配音）回到地球调查。操纵先进机甲的安吉拉率先打败蜂拥而至的沙地巨虫，随后和前来接应的丁格（三木真一郎 配音）见面。两个性格全然不同的搭档一同上路，来到了弗隆提亚可能藏身的杰德小镇。 安吉拉在那里得知令人惊讶的事实，而她曾经所坚持的信念也开始动摇……

古色古香的京都，奇妙的恋爱之旅正在展开。春天，黑发少女踏上寻找伪电气白兰地的夜之旅，学长却被从天而降的锦鲤砸晕；夏天，少女在旧书市寻找心爱的童年绘本，学长则面临残酷的火锅地狱；秋天，身背红鲤鱼的少女化身不倒翁公主，与拼死出演顽固王的学长相遇在学园祭的舞台；冬天，手持梦幻感冒药的少女打倒感冒之神，与学长一起向京都的天空飞去……

『莱莎的炼金工房』动画化企划进行中