主人公、朝霧彩はどこにも居場所のない少女。学校では過酷なイジメ、家庭では兄の暴力を受け、死を望む日々を送っている。そんなある日、彩は『魔法少女サイト』という謎のサイトに出会う。不幸な彩に、魔法のステッキを与え、魔法少女にしてくれるという。翌朝、登校した彩は、下駄箱の中に不思議な拳銃型のステッキを見つけるが…。

奴村露乃もまた『魔法少女サイト』からステッキを与えられた魔法少女だった。露乃のステッキの能力は時間停止。これにより、彩を襲った雫芽さりなに報復したのだった。露乃は彩に警告する。ステッキを使えば寿命を削られること、さらにステッキを狙う何者かが魔法少女を次々と惨殺しており、その魔手が迫っているのだ…と。

魔法少女を殺し、ステッキを奪う『魔法少女狩り(マジカルハンター)』の正体は、潮井梨ナという魔法少女だった。梨ナは『テンペスト』を生き残るためだ、とサイトの秘密を明かしかけるが、ステッキの使い過ぎにより意識不明となる。梨ナの意識を取り戻すため、治癒能力を持つ魔法少女を探し始める彩と露乃。だが、見つけた新たな魔法少女は意外な人物で…。

新たな魔法少女、穴沢虹海は梨ナの命を狙っていた。梨ナの意識を取り戻す手立てもない。それでも露乃と出会ったことで、彩の生活は少しずつ好転してゆくかのように思えた。そんな矢先、クラスに転校生がやってくる。笑顔で挨拶する転校生――それは他ならぬ虹海だった！　焦る彩。しかし頼りの露乃は学校を休んでいて…。

親友を失い、傷を負った雫芽さりなは、自らも魔法少女になることで彩への復讐を誓う。一方、露乃を訪ねた彩は、瀕死の露乃を発見する。救急車を呼ぶことをかたくなに拒む露乃、それには露乃の過去にまつわる、ある秘密が隠されていた。秘密を知り、涙を抑えられない彩。彩の涙と決意に、露乃の心は揺れる。

さりなとの死闘の末、意識不明で病院に送られる彩と露乃。一方、彩の裏切りを知った虹海は朝霧家を訪れ、要と出会う。その夜、依然意識が戻らない梨ナのもとに、一人の少女が訪れる。彼女こそ、治癒能力のステッキの持ち主、雨谷小雨であった。小雨の能力で目覚めた梨ナは、そこで意外な真実を明かされる…。

『魔法少女サイト』は複数存在し、それぞれに管理人がいること、梨ナの知る『テンペスト』の情報はフェイクであることを知らされた彩たちは、ある決断をする。小雨たち、別のサイトの魔法少女たちと共闘し、サイトの真実を探り、生き残ること。だがそれには、梨ナの命を狙う虹海を仲間にすることがどうしても必要で…。

彩の発案で、海に遊びに来た一行。つかの間の息抜きを堪能する。実はある想いがあって、彩はこの小旅行を提案したのだった。露乃に感謝の想いを伝える彩。２人はある約束を交わす。ところが、海の家に戻った一行を意外な事件が待ち受ける。なんと虹海のパンツステッキが何者かに盗まれていたのだ！

虹海のステッキを奪ったのは、彩の兄、要だった。誰にも言えぬまま、彩は露乃たちと紗雪の家を訪れる。一方、虹海の恋心を利用して、ステッキを手に入れた要は、さらなる行動に出る。すでに人を殺した要に、迷いはない。魔法少女たちを殺害し、全てのステッキを我がものにしようと、要は彩のもとへと向かう…。

要から仲間を守るために、虹海は命を落とした。彩は自分を責め、部屋に閉じこもる。しかし、露乃と出会いで彩は変わった。強くなる…露乃の言葉を胸に立ち上がる彩。その姿を見守っていたのは、意外な人物だった。虹海の葬儀の日、彩は再び仲間の前に現れる。強い、ある決意を持って…。

新たな魔法少女にステッキを与える瞬間を狙い、管理人を捕獲、さらにサイトの秘密を明かさせて、生き残る方法を探る――これが魔法少女たちの出した結論だった。各々の能力を生かし、ついにその瞬間がやってくる。ターゲットの中学校で待ち伏せする、彩・露乃・梨ナの前に、ひょっとこ顔の管理人が現れて…。

管理人の正体は、人間の少女のようだった。彩と仲間を守るため、己の寿命を使い果たした露乃もまた、新たな管理人候補として復活する。正式な管理人となるために、彩を殺せと命じられる露乃。かつての記憶を失った露乃は、超人的な力で彩に襲いくる。強く生きてね…露乃の最期の言葉を胸に、彩の闘いが始まる。その果てに、彩が見つけたものとは…。