Orașul Academiei, plin de studenți, este în fruntea progresului științific și găzduiește programul de dezvoltare esper. Cei șapte esperi de „Nivelul 5” sunt cei mai puternici din orașul Academiei, iar pe locul al treilea dintre aceștia este Mikoto Misaka, un manipulator de electricitate cunoscut sub numele de „The Railgun”. Când încep să apară incidente ciudate în oraș, ea descoperă că fiecare crimă este conectată la evazivul „Level Upper”, un dispozitiv legendar care se presupune că crește nivelul de esper al utilizatorului său. Pe măsură ce situația escaladează, devine evident că în Level Upper există mai mult decât se arată și că orașul Academiei poate fi un loc mult mai complicat decât utopia plină de farmec care pare a fi.