Divergiendo de la trama de Index, Toaru Kagaku no Railgun se centra más en Ciudad Academia y en la tercera de los siete espers de nivel 5 llamada Mikoto Misaka.Mikoto Misaka, a pesar de ser parte de los más poderosos espers en Ciudad Academia, tiene una vida más despreocupada. Ella tiene que defenderse de los constantes "ataques de amor" de su fiel amiga y compañera Kuroko Shirai y tiene que mantener la imagen de ser perfecta como la As de la Escuela Media Tokiwadai. Sin embargo, con diversos problemas que se presentan en Ciudad Academia (tanto notables como fuera de la vista) se mueve como una salvadora invisible de Ciudad Academia, usando sus poderes para salvar a la gente, seres queridos y desconocidos por igual.