人間界が異世界 地冥界（ディスアス）の侵攻に遭い、別の異世界 精霊界（フェアト）各国の軍事同盟である精霊環境条約機構の軍事支援を受けて誕生した魔法少女達の活躍により、地冥界を撃退した大戦 ディストニア戦争から3年が経っていた。しかし、人間界は平和になった訳ではない。異世界との接触は、ディストニア戦争を戦い生き残った魔法少女以外にも魔女や魔術師を生み出し、人間界はそれらを取り込んだ新たな軍事バランスが生じている。ディストニア戦争を生き残った魔法少女 伝説の五人（マジカル・ファイブ）の面々もそういう状況とは無縁では居られず、自国の軍隊に所属するなどしている。

大鳥居あすかはマジカル・ファイブのリーダーだったが、ディスアスとの戦いに精神的に疲弊し、戦後は引退状態となっていた。しかし、高校の友人 羽田紗綾子が目の前でテロリストの襲撃に巻き込まれ、否応なしに魔法少女として戦うことになる。戦いの後も魔法少女として戦うことに消極的だったあすかだが、ディストニアと結び付いたテロ組織 バベル旅団の暗躍により、同じマジカル・ファイブである夢源くるみや高校の友人 牧野希美ら身近な人間が巻き込まれるようになり、義父 飯塚に誘われていた陸上自衛隊特殊作戦群の魔法少女特殊戦開発部隊 M班への参加を決意する。

沖縄の自衛隊那覇駐屯地にて、人間界と精霊環境条約機構との間で異世界貿易会議、第六回・WTO二世界間多角的貿易会議（通称6th・ナハ）が開催されることになる。那覇駐屯地には世界でもこことコペンハーゲンにしかない、人間界と精霊界を常時接続する定期次元位相橋（ステイプル・トポロジー・ブリッジ）が設置されている。あすかとくるみは学校の臨海学校の名目で沖縄に日本側の警備要員として派遣され、そこでアメリカ側の警備要員である米軍のミア・サイラス、国連魔術安保理監視団オブザーバーとして派遣されたロシア軍のタマラ・ヴォルコワの二人のマジカル・ファイブと再会する。

一方、バベル旅団はこの会議を狙って暗躍し、その過程で現地那覇で新しい魔法少女として与那嶺ちさとを招き入れていた。精霊環境条約機構側の中心国家メリピコのタビラ将軍が人間界に到着したタイミングでブリッジへの直接攻撃と那覇市内への陽動攻撃を仕掛け、警備側のマジカル・ファイブの分断が図られる。

ブリッジの機能停止まで行われタビラ将軍の精霊界への避難が阻止されたため、襲撃の目的をタビラ将軍と判断した人間側は、多大な犠牲を出したものの辛うじてタビラ将軍を死守する。しかし、バベル旅団の目的はタビラ将軍ではなく、将軍が持ち込んだ新開発のマジックアイテムだった。

学校が夏休みの最中、M班の招集がかかる。ウクライナで親露派とバベル旅団が手を組んで活動している情報を入手し、M班でバベル旅団を打倒する作戦が発動される。日本はアメリカと共同で作戦に当たり、あすか達はミアらと現地で合流する。しかし、そこでもたらされたのはマジカル・ファイブのタマラとラウ・ペイペイがバベル旅団と手を組んでいるという事実だった。あすか達は2人には何か深い事情があることを信じて接触し説得を試みるが、結果的に戦闘状態に突入する。ペイペイはバベル旅団の別働隊であるロシアンマフィア「狼男（オボロートニ）」に人質を取られていたが、日本の外事警察やちさとらの活躍による人質の身柄確保の報を聞いて戦闘を放棄し、不利になったタマラは逃走する。

一方、バベル旅団の目的は大戦中、ロシア政府によって秘密裏に開発された魔法生物兵器ズメイの回収だった。別働隊だったミアによりズメイの所在を発見されたバベル旅団は、ズメイの回収を諦めて覚醒させ、制御データ回収や生体サンプル、研究データの入手に主眼を移す。ペイペイを迎え入れたあすか、くるみ、ミアら4人の魔法少女達は、大戦時の敵幹部クラスもしくはそれ以上の力を持つズメイを辛くも倒す。

バベル旅団との最終決戦。

3年前の大戦（ディストニア戦争）以前から活動する魔法少女を第1世代魔法少女 とし、その中で大戦を生き抜いた5人を伝説の五人（マジカル・ファイブ）と作品内の世界では称する。

大鳥居 あすか（おおとりい あすか） / ラプチャー☆あすか

声 - 洲崎綾
本作品の主人公で、大戦終結時のマジカル・ファイブのリーダー。魔法少女となったことから、ディスアスに両親を惨殺されている。
魔法少女としての戦闘能力は非常に高いが精神面が脆く、大戦後は魔法少女を引退しており、PTSDの疑いをかけられていた。物語開始時は希美や紗綾子の通う高校の転校生として日常を送っていたが、身近な友人達がテロ等に巻き込まれるようになり、再び魔法少女として戦うことを決意する。
現在は陸上自衛隊陸上総隊司令部特殊作戦群本部の魔法少女特殊戦開発部隊（通称M班）に所属しながら高校生活を送っている。
マジカル・カランビットを変身アイテムと武器に使用し、マジカル・カランビットを巨大化高速回転させて相手を切り裂く大技 ラプチャー・タロンを放つ。

夢源 くるみ（むげん くるみ） / ウォーナース☆くるみ

声 - 関根明良
あすかに誘われて本格的にディスアスと戦うことになった魔法少女。マジカル・ファイブの中では戦闘能力は劣るが、防御力やヒーリング能力が非常に高い。特大の注射器や投擲用に小型注射器を武器として使用し、相手に対して魔法で強化された様々な薬品を攻撃や治療に使用する。また、防御魔法として、3層のマジックシールドを展開し、爆発反応装甲（リアクティブアーマー）同様の原理を持つリアクティブ・マジックシールドを使用する。
あすかと出会う以前は学校内において酷い虐めを受けていた。そんな状況から救い出してくれたあすかに対しては特別な感情を抱いており、常にあすか第一に物事を考え、精神的に脆いあすかに代わり拷問などの汚れ役も進んでこなす。
大戦後は陸上自衛隊研究本部総合研究部第2研究課所属の魔法戦研究官として活動していたが、あすかと再会後、あすかと同じ高校に転校して行動を共にするようになる。M班創設に伴いM班の作戦行動に参加。あすかにとっては、くるみや希美、紗綾子が守るべき世界の象徴となっている。

ミア・サイラス / ジャストコーズ☆ミア

声 - 松井恵理子
アメリカ出身の魔法少女。赤外線千里眼（クレヤボヤンス）と銃火器を使用する際の弾丸への魔力による貫通力強化が彼女の得意魔法。
大戦後は正体を公表してアメリカ軍統合特殊作戦コマンド(JSOC)所属の特務曹長として非合法活動を行なっている。その活動の最中、バベル旅団の活動に関わりを持ち、現場に残された「最後に笑う者が最も良く笑う」というイギリスの諺かつマジカル・ファイブの合言葉から、バベル旅団がマジカル・ファイブと何らかの関連があるのではと疑っている。
変身の際はダブルデリンジャーの様な形状の小型拳銃を使用し、アサルトライフル状に変化させて武器として使用する。大技は弾丸の攻撃力を強化したジャストコーズ・シージバリスタ。

タマラ・ヴォルコワ / フェーニクス（Феникс）☆タマラ

声 - M・A・O
ロシア出身の魔法少女。大戦後はロシア参謀本部情報総局特殊部隊GRU（グルー）スペツナズに所属し、ミア同様、国家のために非合法活動を行なっている。彼女の最も大事な者としてお姉様（スタールシャヤ スィストラ）という存在が明かされている が、正体は不明。
普段はミアからロボットみたいだと言われるほどクール だが可愛いものに目がなく、いつもふかふかの巨大ぬいぐるみを抱いて寝ている。あすかに対しては表には出さないが特別可愛いと認識している。
広範囲への制圧攻撃を得意とする。武器としてマジカル火炎放射器（ボルシエブニィ・アグニメット）を使用し、大技として不死鳥破壊光線（フェーニクス・レザルノゴ・ルーチャ）を放つ。

ラウ・ペイペイ / 双頭竜（ショントウロン）☆ペイペイ

声 - 日笠陽子
中国出身の魔法少女。
大戦後は中国政府の元で非合法活動を行なっていたが、対インドの活動の中で奪還対象人物のルオ・ミン博士の娘を助けたことから、その娘共々行方をくらます。大戦後の環境に虚しさを感じていたが、占星術師（アストロロジャー）という仮の名を与えたこの娘との生活に安らぎを覚えており、流浪者（リュウランゼ）という偽名を騙ってフリーの傭兵や暗殺を生業にしていた。
ウクライナであすか達と再会以降は日本政府やアメリカ政府と契約を結んでフリーの傭兵となっている。
当初は小柄ないかにも中華娘といった姿をしていたが現在は色黒金髪のかなり発育した姿となり、再会した際はミアも疑問を持つほど、かつての面影はない。
ヌンチャクとそれを変化させたマジカル流星錘を武器として使用 し、大技 雙龍旋風（ションロンシェンフォン）を放つ。

ディストニア戦争を戦った魔法少女。

シュバリエ☆フランシーヌ

声 - 久川綾
フランス出身の魔法少女で、第一世代最強と謳われた魔法少女達の先代のリーダー。マッハ2の機動力を持つマジカル・ドゥカティを乗り回し、戦車砲の数十倍の威力を持つマジカル・ランスで突っ込む。
大戦で瀕死の重傷を負った際、あすかにリーダーを託して死亡する。

ローレライ☆マグダレーナ

ドイツ出身の魔法少女。

エストレージャ☆クラウディア

メキシコ出身の魔法少女。

ディストニア戦争後に誕生した魔法少女。国連認可の魔法少女は国連本部襲撃時においては30人いるとされる。

フォーコン☆ジャード

フランスの魔法少女。

虎娘（ヒュニャン）☆ソヨン

韓国の魔法少女。

ユニコーン☆クレア

イギリスの魔法少女。

陸上総隊直轄部隊の一つである特殊作戦群、その中でも魔法戦に特化した小隊。物語当初は仮称であったが中盤には特殊戦開発部隊となり、ニューヨーク決戦後には解散した『M班』をベースに『魔法戦起動小隊』となる。

飯塚 義明（いいづか よしあき）

声 - 乃村健次
大戦時にディスアスにより両親を亡くしたあすかの戸籍上の父親。陸上自衛隊特殊作戦群M班の班長。大戦時に右腕を失っている。

魔法少女や魔術傭兵を多数有してロシアを拠点に活動するテロ組織。世界を作り変えるという目的でバベルの図書館という詳細不明の組織が設立され、その尖兵としてバベル旅団が活動しており、大量破壊少女（ガールズ・オブ・マス・デストラクション）の開発を計画している。ロシア軍とも結託して非合法活動を行っている。ロシアンマフィア狼男は別動隊。

旅団長（ブリガディア）

声 - 原由実
バベル旅団を率いる魔法少女で、大量破壊少女計画の立案者。仮面を被るなどして常に顔を隠しており、正体は不明。
マジカル・ファイブと過去に何らかの関係があることが示唆されている。

アビゲイル / ピックシザーズ☆アビー

声 - 高垣彩陽
あすか達とは異なり精霊環境条約機構に参加していない精霊などと取引して誕生した魔法少女。旅団長の手足となって暗躍する魔法少女。旅団長を「女王様」と呼んで心酔している。
希美誘拐事件の首謀者であり、救助に来たあすかとくるみの前で平然と人質の希美の腕を切り落とすという残忍さを持つ。

ギース

声 - 寺崎裕香
バベル旅団幹部。ソマリア出身の武装ゲリラの元少年兵。ゲリラの捨て駒で死にかけていたところを旅団長に拾われてバベル旅団に入る。戦傷で左腕と胸から下を失っており、それを補うために魔造部品で構成された巨躯のパワードスーツを着用している。全身が対魔法少女用の兵器として機能し、重装甲の上に機動力も高い。
ちさとを酷い生活環境から救い出し、魔法少女へ誘うことで自由を与えたことから彼女の生きる希望となるが、あすかとの戦いに敗れた際に、死に際でちさとの置かれた環境が全て仕組んだことだったとちさとに告白。彼女が幸せになることを願いながら死んだ。

レイラ・バスティコン

地冥界ディストニア国軍　次元驃騎兵軍団・元指揮官だった女。

• 原作 - 深見真、刻夜セイゴ
• 監督 - 山本秀世
• シリーズ構成 - 深見真、海法紀光
• アクション作画監督 - 神谷智大
• キャラクターデザイン - 鈴木陽子
• サブキャラクターデザイン - Cindy H. Yamauchi、早川加寿子
• 銃器デザイン - 氏家嘉宏
• プロップデザイン - 宮川治雄
• 総作画監督 - 早川加寿子、鈴木陽子（第4・5話）、氏家嘉宏（第6話）
• 美術監督 - 高大浩
• 美術設定 - 川口正明
• 色彩設計 - 岡亮子
• 撮影監督 - 髙津純平、佐藤哲平（補佐）
• CGディレクター - 松嶋古記
• 編集 - 長谷川舞
• 音響監督 - 岩浪美和
• 音楽 - R・O・N
• 音楽プロデューサー - 若林豪
• 音楽制作 - KADOKAWA
• プロデューサー - 吉武真太郎、小松翔太、磯谷徳知、角田敦、亀井博司
• アニメーションプロデューサー - 横田幸介
• アニメーション制作 - LIDEN FILMS
• 製作 - 「魔法少女特殊戦あすか」製作委員会（KADOKAWA、SQUARE ENIX、AT-X、KLab、MBS）

インターネットでは、Amazonプライム・ビデオにてテレビ放送に先がけて配信。

大鳥居あすか役の洲崎綾と夢源くるみ役の関根明良によるWebラジオ『魔法少女特殊戦あすか in メイド喫茶 三津矢』が2019年1月17日から4月4日まで音泉にて毎週木曜に配信。全12回。音泉プレミアム会員限定コーナーでは、洲崎がネットレビュー風に毎回の配信を評価している。

　ゲスト　

　・第3回(2019年1月31日) - 橋本ちなみ

　・第4回(2019年2月7日) - 高垣彩陽

　・第5回(2019年2月14日) - 高橋李依　

　・第6回(2019年2月21日) - 松井恵理子

　・第7回(2019年2月28日) - nonoc

　・第8回・第11回(2019年3月7日・ 3月28日) - 竹達彩奈

　・第9回(2019年3月14日) - 深見真

　・第10回(2019年3月21日) - M・A・O