Обычная посылка, доставленная курьером, навсегда меняет жизнь школьницы Ао. Внутри коробки оказывается не заказанный ею товар, а набор для сборки Фрейм Армс — миниатюрного боевого робота. Стоит Ао коснуться деталей, как механизм оживает, и на свет появляется Материал Белая, полностью автономная девушка-андроид, ростом всего пятнадцать сантиметров. Она заявляет, что является «оружием» и готова выполнять приказы владельца. Ао, обычная старшеклассница, понятия не имеет, как обращаться с живой игрушкой, которая к тому же обладает огнестрельным арсеналом. Вскоре ситуация выходит из-под контроля: в город начинают прибывать другие Фрейм Армс, каждая со своим характером и боевыми задачами. Среди них — дерзкая и импульсивная Материал Красная, спокойная и тактичная Материал Синяя, а также загадочная Дженезис, которая, кажется, знает о происходящем больше всех.
Вместо того чтобы сражаться, девушки-роботы быстро осваиваются в мире людей. Они ходят в школу вместе с Ао, пытаются понять человеческую культуру и даже устраивают бытовые ссоры из-за места на зарядной станции. Белая, несмотря на свой статус оружия, проявляет трогательную заботу о хозяйке, а Красная постоянно пытается доказать своё превосходство в бою, но терпит фиаско из-за крошечных размеров. Однако идиллия рушится, когда выясняется, что всех Фрейм Армс создала одна корпорация, и их истинная цель — участие в секретной боевой программе. Ао оказывается перед выбором: позволить ли своим новым подругам выполнить запрограммированную миссию или найти способ отменить протокол, рискуя навлечь на себя гнев могущественной организации. Теперь обычной школьнице и её крошечному отряду предстоит доказать, что даже запрограммированное оружие способно на дружбу и свободу воли.
