Sudah satu abad sejak "keajaiban sejati"—yang awalnya dianggap hanya sekedar cerita rakyat dan legenda—menjadi teknologi yang umum di seluruh dunia. Sekolah Menengah Afiliasi Universitas Sihir Nasional Pertama (SMA Pertama), salah satu dari sembilan akademi sihir di Jepang, menerima dua saudara kandung yang terampil—Miyuki dan Tatsuya Shiba—ke dalam akademi. SMA Pertama membagi siswanya menjadi dua kelompok, Jalur 1 dan Jalur 2, berdasarkan nilai ujian masuk. Hal ini jelas menimbulkan penghinaan bagi siswa Jalur 2, karena mereka diberi label "Gulma" oleh siswa Jalur 1, yang juga menyebut diri mereka "Bunga Mekar".
Tatsuya diterima di Kursus 2, sementara saudara perempuannya Miyuki bergabung dengan Kursus 1 sebagai siswa teladan. Miyuki ingin menunjukkan SMA Pertama bahwa, meskipun kakaknya dicap tidak kompeten, dia adalah salah satu penyihir terbaik di seluruh dunia.
Mahouka Koukou no Yuutousei menceritakan kembali kisah Mahouka Koukou no Rettousei dari sudut pandang Miyuki dan karakter wanita lainnya.
