近未来、人類は突如現れた謎の巨大生命体ヒュージとの戦闘に明け暮れていた。
通常兵器では倒しきれないこの強敵を前に、人類は決戦兵器「CHARM」を開発する。
CHARMは10代の女性に高いシンクロを示し、人々はCHARM使用者を「リリィ」と呼んだ。

この物語はリリィ養成機関――白百合女学院高等学校の工廠科に所属する真島百由、そしてその仲間の友情と戦いの物語である……。

一柳梨璃は、高等教育と合わせた「リリィ」養成機関――百合ヶ丘女学院の新入生。
中学生の頃にヒュージに襲われ遭難していたところを、百合ヶ丘のリリィ、白井夢結に救われた。
その事がきっかけとなり、自身もリリィを目指す事を決意する。
晴れて、恩人でもあり憧れでもある白井夢結が在籍する、百合ヶ丘女学院に入学した梨璃であったが、
上級生と合同で行われた初めての訓練で、夢結の不興を買ってしまう!?

強力な兵器を手に可憐な少女たちが舞い踊る、ガール・ミーツ・ガール戦記が今始まる。