Dalam masa terdekat, seorang saintis Jepun menjana exoskeleton berkuasa yang disebut "Infinite Stratos" (IS). Memiliki teknologi dan kemampuan tempur jauh lebih maju daripada sistem senjata lain, IS mengancam untuk mengacaukan dunia. Menghadapi senjata yang begitu kuat, bangsa-bangsa di dunia membuat "Perjanjian Alaska", yang menyatakan bahawa IS tidak akan pernah digunakan untuk pertempuran ketenteraan dan bahawa teknologi IS yang ada mesti diedarkan secara sama rata kepada semua negara, untuk mencegah salah satu negara menguasai yang lain. Pengenalan IS bagaimanapun memberi kesan besar kepada masyarakat. Oleh kerana IS hanya dapat dikendalikan oleh wanita, keseimbangan kekuatan antara lelaki dan wanita terputus, dengan wanita datang untuk menguasai masyarakat berbanding lelaki.
Sepuluh tahun setelah IS pertama diperkenalkan, dunia telah memasuki era kedamaian yang baru. Kedamaian hancur, bagaimanapun, oleh penemuan yang tidak dijangka. Seorang budak lelaki Jepun berusia 15 tahun, bernama Ichika Orimura, didapati mampu mengendalikan IS. Menyedari potensi itu, Ichika dipaksa oleh pemerintah Jepun untuk menghadiri Akademi Infinite Stratos yang berprestij, sebuah akademi antarabangsa di mana juruterbang IS dari seluruh dunia dilatih. Oleh itu kehidupan sekolahnya yang sibuk dikelilingi oleh gadis bermula.
