Au printemps, deux jeunes filles se rencontrent : Mato Kuroi et Yomi Takanashi. Malgré qu'elles aient des personnalités littéralement opposées, elles vont vite devenir amies. Mais dans un autre monde, inconnu au nôtre, sévit une guerre. Dans cet univers parallèle vit l'alter ego de chaque personnage humain, dont celui de Mato : une jeune fille nommée Black Rock Shooter. Elle possède un signe distinctif, un œil où brûle une flamme bleue, et elle se jette à corps perdu dans la bataille en brandissant une arme à feu géante, son Rock Canon. Deux mondes différents. Mato et Black Rock Shooter. Voici le conte de leur "douleur".