Los miembros de la Asociación de Magos, Rin Toosaka y Luviagelita "Luvia" Edelfelt, tienen la tarea de encontrar y recuperar siete Class Cards, artefactos medievales que contienen la esencia vital de los espíritus heroicos legendarios. Para ayudarlos en su misión, se les otorga el poder de Ruby y Sapphire, dos Kaleidosticks inteligentes que les permitirían transformarse en niñas mágicas y aumentar drásticamente sus habilidades. Sin embargo, los dos magos están en cualquier cosa menos en buenos términos, lo que llevó a los Kaleidosticks a abandonarlos en busca de nuevos maestros. Se topan con dos jóvenes colegialas, Illyasviel von Einzbern y Miyu, y rápidamente las convencen para formar un contrato. Con sus nuevos poderes y responsabilidades, Illya y Miyu se dispusieron a recolectar todas las Class Cards.