Dans un autre monde, Black Rock Shooter, la légendaire héroïne, affronte un mystérieux adversaire aux yeux rouges. Pendant ce temps, dans le monde des humains, Mato Kuroi entre au collège et se prend d'affection pour sa camarade de classe, Yomi Takanashi. Les deux jeunes filles deviennent rapidement amies grâce à leur passion commune pour un livre de leur enfance. Après avoir invité Mato chez elle, Yomi s'inquiète lorsque Kagari Izuriha, une jeune fille en fauteuil roulant qui souhaite garder Yomi pour elle seule, arrive et se montre hostile envers Mato, l'effrayant. Pendant ce temps, dans l'autre monde, Black Rock Shooter suit une piste verte jusqu'à un terrain vague jonché de jouets cassés où elle est attaquée par une fille ressemblant à Kagari, nommée Chariot.