平凡的中学生鹿目圆（悠木碧 配音）有一个美满的家庭，在生活中她是个性格温顺又有爱心的好孩子。转学生晓美焰（斋藤千和 配音）的出现打破了小圆平静的生活，这个性格酷酷又体弱多病的黑长直少女似乎对小圆有着什么难言之隐。命运中的相遇出现了，小圆在路边救下了一只浑身是伤的奇怪动物 ，没想到这只动物居然会说人类的语言。它告诉小圆它的名字叫丘比（加藤英美里 配音），并且提出了一个特殊的要求，它希望小圆能够和它签订契约成为魔法少女。
故事发生在彩玉大学的理科研究室内，冰室菖蒲（雨宫天 配音）和雪村心夜（内田雄马 配音）是在这里工作的两名研究生。某日，让心夜没有想到的是，自己竟然收到了菖蒲的告白。所为万事以科学为上的理科研究生，对于爱情自然也要用符合逻辑的证据去证伪，为了证明菖蒲对自己的爱确有其事有迹可循，心夜带领着整个实验室开始了对爱的实验。每天都像佣人一样被使唤来使唤去的解说员奏言叶（原奈津子 配音）、性格反复无常，过于以自我为中心的棘田惠那（大森日雅 配音）、表面看来是个不良少年，实际上却是个死宅的犬饲虎辅（福岛润 配音），陪着菖蒲和心夜进行爱情实验的是这些可爱的研究员们。
三年级小学生旋风刚转学，来到新城市，发现这里的人都非常沉迷陀螺竞技，并人手都有名为斗魂仪的陀螺竞技系统。有一天，旋风意外得到了一个魔幻陀螺，并发现了其中有生命的斗兽魂焰天火龙王。在陀螺竞技的过程中，旋风发现了陀螺制作公司的阴谋，并认识了左影、卡隆等魔幻陀螺手。为调查创幻公司背后的阴谋，旋风决定和伙伴们一起参加魔幻陀螺战榜巅峰赛；同时，一个神秘的面具人出现了，四处控制魔幻陀螺手，收集魂力值，意图觉醒超级斗兽魂。究竟谁是面具人，旋风和小伙伴们能不能冲击上榜，又能不能打破创幻公司的阴谋。
