小丸子是一名小学二年级的女生，她活泼、好动、懒惰、什么事情都拖到最后一刻才做、学习不认真、成绩平平、经常和姐姐斗气、爱幻想、做事没恒心……在小丸子身上我们或多或少都看到了自己童年的影子。如果小丸子算是一个“怪人”的话，那么她的周围可谓“怪人”多多，有点神经质的班长丸尾同学、权利欲极强的女副班长、经常和小丸子一起疯的爷爷，讨人厌的宾治同学等等，这群性格各异、精力充沛的小孩、大人们，每天都在演绎着生活的趣事，伴随着小丸子一天天长大。
本作围绕着高中生的日常生活，讲述了在“炼金术”盛行的时代中，青年人们为了守护正义...
这次的故事从“声音”开始。高中生山吹有恓为了寻找初中时沉迷的电台主播而专注于声音。某天从学校广播中听到了确信是本人的声音。但是冲到广播室才发现有四个人在内，而且梦想也能对应上，为了找出真身告诉她自己的心意，有恓开始了行动。
魔术师与英灵为夺取能如愿所偿的愿望机“圣杯”而展开圣杯战争。日本的第五次圣杯战争结束后的几年，在美国西部的城市雪原市被观测到有新的圣杯战争预兆，集结的魔术师与英灵……缺失的职阶，无法被选中的英灵，暗中涌动的国家，为战斗造起来的城市。
动画舞台设定在1999年、14岁的明智安娜从2027年穿越回1999年的真未来市、在那里她结识了同为14岁、憧憬成为名侦探的少女小林未来、两人目睹了幻影怪盗团夺走人们珍贵之物、令众人陷入困扰的情景后决定挺身而出，变身为名侦探光之美少女。
