值此危急时刻，公安九课少校的草薙素子（坂本真绫 配音）率领队员巴特（松田健一郎 配音）、陀古萨（新垣樽助 配音）等人迅速展开行动，与恐怖分子和黑客展开连番恶斗。这支个性满满且身怀绝技的机动部队，还要追溯到2027年6月的某天。时任陆军机密部队501机关中佐的真室在街头被人杀害，公安9课课长荒卷大辅（塾一久 配音）在墓地与生化人草薙素子首次邂逅。后者接受荒卷的委托追查真相，在这一过程中和巴特等人邂逅。这正是一段传奇部队“攻壳机动队”成立前夕的故事…… 本片根据士郎正宗的原作改编。
个性活泼开朗有时候显得有些大大咧咧的水无月遥（田村由加莉 配音）、成熟稳重颇具大小姐风范的神无月葵（能登麻美子 配音）、从意大利转学而来的天才少女叶月胡桃（钉宫理惠 配音），活泼可爱的三人平日里在学校中是无话不谈的好友，过着平凡的校园生活，但每当夜晚来临，她们便会变身成为拥有超能力的魔法少女。 三人的目标，是寻找价值连城的天使像，邪恶而又贪婪的地下拍卖组织Black auction得到了它，企图通过它来牟取暴利。成绩优异的学生会长如月唯人（桧山修之 配音）、随叫随到的万能管家长月平之丞（清川元梦 配音），是他们在背后默默的支持着少女们。
