Sinopsis Soukou Musume Senki/装甲娘戦機/LBX Girls: Riko Morisawa, seorang gadis muda dari Tokorozawa, melakukan perjalanan ke Tokyo bersama temannya Mana. Sementara mereka berkeliaran di sekitar toko -toko Ikebukuro, Riko melihat papan iklan tentang sebuah acara yang terkait dengan garis mainan Little Battlers Experience (LBX). Mana mendesak Riko untuk membeli satu, dan meskipun awalnya menurun, Riko segera memanfaatkan beberapa kit LBX untuk ayahnya.
Setelah membuka salah satu kotak berlabel “LBX Assassin,” sebuah rift temporal memanifestasikan dirinya dan mengangkut Riko ke langit Jepang alternatif. Sementara dia jatuh pada kecepatan terminal, sebuah eksosuit yang didasarkan pada pembunuh LBX terwujud di sekitarnya, menyelamatkannya dari keturunan. Namun, di tanah, dia bertemu dengan mimesis, makhluk logam mematikan yang menyerang dunia demi dunia. Ketika dia melarikan diri dari monster-monster ini, Riko diselamatkan oleh empat gadis yang dilengkapi LBX lainnya. Setelah mengetahui tentang kesulitan Riko, kelompok ini memutuskan untuk merekrutnya ke dalam unit tempur mereka— “Soukou Musume.”
Soukou Musume Senki menceritakan bagaimana unit ini menanggung cobaan dan kesengsaraan yang mereka hadapi, mengembangkan ikatan yang tidak bisa dipecahkan di sepanjang jalan.
