À medida que a guerra da humanidade com os Neuroi – uma raça alienígena misteriosa e hostil que possui armas de poder incomparável – continua a ser travada em toda a Europa e África, um novo esquadrão de caças é formado. A 502nd Joint Fighter Wing, também conhecida como Brave Witches, opera na frente oriental, vasculhando a vastidão gelada da Orussia em busca de invasores alienígenas. No entanto, um dos membros das Brave Witches sofre ferimentos graves a caminho do quartel-general do esquadrão, impossibilitando-a de participar de qualquer operação. Como resultado, sua irmã, Hikari Karibuchi, se voluntaria para ocupar seu lugar. Embora não possua nenhuma habilidade especial ou poderes mágicos significativos, ela está determinada a corresponder às expectativas de seus novos companheiros e provar que é digna do nome de Bruxa.