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Dans le futur, le Japon a élaboré des exosquelettes appelés Infinite Stratos ne pouvant être portés que par des femmes.

Ces IS ne sont utilisés que pour des compétitions ou du sport car un traité interdit l'usage des IS pour des combats militaires.

L'IS Academy, à pour but de former les pilotes d'IS, mais dans cette école se trouve un étudiant nommé Ichika qui s'avère être le seul homme au monde à pouvoir utiliser l'IS.

Ichika va devoir apprendre à maitriser son IS et prouver qu'il mérite sa place dans un établissement ou il n'aura que des femmes pour camarades de classe.