Asta e Yuno foram deixados juntos na mesma igreja e têm sido inseparáveis desde então. Como crianças, eles prometeram competir para ver quem se tornaria o próximo Imperador Magus.

Certo dia, Takamiya Naho recebe uma carta escrita por ela mesma dez anos no futuro. A carta narra exatamente os eventos daquele dia, incluindo a transferência de um novo aluno para a turma dela chamado Naruse Kakeru. A Naho do futuro diz repetidamente que ela tem vários arrependimentos e quer consertar eles garantindo que Naho do passado tome as decisões certas, especialmente sobre Kakeru. O mais chocante é que ela descobre que daqui dez anos Kakeru não estará mais entre eles. A Naho do futuro pede que ela cuide dele com atenção.

Em 2012, o mundo supostamente chega ao fim nas mãos de um vírus de origem humana que dizima a população mundial, mas não afeta crianças. É quando os vampiros emergem das profundezas da terra.

In Toaru Kagaku no Railgun T Mikoto Misaka and her friends prepare for the Daihasei Festival, a seven-day sports competition between different Esper schools, which, of course, also include the Tokiwadai middle school.