Uma arma exosqueleto projetada pelo Japão, Infinite Stratos (IS) Pode ser pilotada apenas por mulheres. O seu poder e capacidade de combate são tão imensos que foi assinado um tratado internacional que proíbe a sua utilização como activo Militar.
Quando se descobre que Ichika Orimura, de 15 anos, é o único homem capaz de dirigir um é, ele é forçado a entrar na Academia Stratos infinita: um colégio interno de todas as mulheres, cujos alunos se graduam para se tornar pilotos. Nesta escola de treinamento, Ichika se reúne com dois de seus amigos de infância, Houki Shinonono e Lingyin Huang, e faz amizade com Cecilia Alcott, uma representante do Reino Unido.
Guiado pelo lendário piloto Chifuyu Orimura—seu rigoroso professor de sala e irmã mais velha de Ichika—Ichika e as meninas terão que usar tudo à sua disposição para se defender e sua academia contra os perigos que surgirão durante o curso de sua vida escolar emocionante.