Anime ini menceritakan tentang teknologi exoskeleton militer bernama Infinite Stratos (IS) yang membuat alusista militer terkini ketinggalan jaman. Pada masanya, IS merupakan senjata yang sudah umum digunakan, bahkan sampai ada sekolah khusus yang mempelajari tentang penggunaan IS secara detail. Poin anehnya, hanya kaum wanita saja lah yang dapat mengendalikan IS. Dan lebih anehnya lagi, ada juga laki-laki yang dapat mengendalikan IS.