在近未來2025至2030年間，席卷全球的戰爭演變為無人化科技戰。失去戰斗記憶的少女凱瑞跟隨軍事宅少年生活，實為宇宙生命體與M4A1融合的產物。當少女以真摯情感喚醒沉睡的武器時，凱瑞首次完成從槍械到美少女形態轉換。青年為保護這個特殊存在而喪生后，各國展開對凱瑞本體的爭奪戰。通過對活體武器的研究，人類突破性開發出槍娘系列兵器，并借此邁入太空殖民時代。隨著巴雷特、沙莎等衍生型號相繼問世，圍繞宇宙圈統治權的爭奪升級為第二次世界大戰。在各國勢力角逐中逐漸覺醒記憶的凱瑞，最終意識到自己既是戰爭催化劑也是和平關鍵。