源内苍（日笠阳子 配音）是一名十分平凡的高中一年级女生，一天，她收到了一个神秘的包裹，拆开了包装，出现在小苍面前的，是名叫“Frame Arms Girl”的小型机器人轰雷（佳穗成美 配音）。轰雷可不是一般的机器人，她拥有着自我的意识，能够通过学习人类的感情与战斗方式而不断地自我进化，就这样，小苍和轰雷的同居生活拉开了帷幕。除了轰雷外，还存在着别的机甲少女。个性十分傲娇的短剑（绫濑有 配音）、性格单纯但拥有着广袤的知识的闪燕（长江里加 配音）、行事大大咧咧但充满了正义感的迅雷（桦山南 配音）、没有一丝感

女子高校生あおの元に届けられた謎の小包には、フレームアームズ・ガールと呼ばれる完全自律型の小型ロボット「轟雷」が入っていた。轟雷は人工自我、AS（アーティフィシャル・セルフ）を搭載した最新型の試作機。バトルデータを収集し、感情を学んでいく轟雷とあおの、奇妙で楽しい日常が始まる！