Mientras viajan en ferry hacia la Academia Fuuka, los nuevos estudiantes Mai Tokiha y su enfermizo hermano menor, Takumi, ven a una chica a la deriva en el agua. Poco después de subirla a bordo, el ferry es atacado por un agresor que invoca a un monstruo mecánico. A pesar de que aún se está recuperando de sus heridas, Mikoto Minagi se defiende del monstruo con una espada sobrenatural. Mai pronto descubre que Mikoto es una compañera de la Academia Fuuka con habilidades llamadas HiME (Equipo de Materialización Altamente Avanzado). Las alumnas con HiME son responsables de defender la academia y la ciudad local de los monstruosos «Huérfanos». Tras varios incidentes en la escuela que implican batallas contra estas misteriosas criaturas, Mai descubre que ella misma es una HiME y que es capaz de invocar a un Niño, una criatura mecánica capaz de gran utilidad y poder de fuego. Ahora, cargada con nuevas responsabilidades, Mai se une a otras 12 HiME para proteger la escuela de una amenaza de la que saben muy poco, al tiempo que protegen a sus seres queridos.
