自己的阳台栏杆上出现了像被单一样挂在上面的少女，这种非现实的情节出现在了上条当麻的眼前。虽然在这个城市——最先进科学引导的学院都市中，超能力已经可以通过科学技术创造出来，但是眼前这位自称“茵蒂克丝”的少女还是把上条当麻吓了一条。茵蒂克丝自称因拥有十万三千本魔导书而被魔法师追杀，而上条当麻靠自己的超能力也认定了少女的魔法。少女以危险为由离开上条家，上条如往日一般去学校学习，但放学回家，却发现茵蒂克丝倒在血泊之中。在科学与魔术交叉的世界中，上条当麻与茵蒂克丝的故事开始了。
故事讲述枪法一流但好色风流的孟波，及欢喜冤家槙村香共同经营以“城市猎人”为名的私人侦探事务所。只要在新宿车站的留言板上写下“城市猎人”的委托暗号“XYZ”，他们就会考虑你的委托。 这次，“城市猎人”收到视频创作者安芝的委托，委托内容居然是寻找一只逃跑的猫咪。尽管这个委托看似平凡，却隐藏了不为人知的秘密，孟波被安芝的美貌所吸引，香则为高额的报酬心动不已。两人在寻找逃跑猫咪的过程中，逐渐发现事情并不简单，而背后的真相也逐渐浮出水面，宿命对决即将展开……
