Illyasviel von Einsbern es un estudiante de escuela primaria común y corriente que se convierte en una chica mágica cuando el mágico Kaleidostick Rubí le considera un maestro más adecuado que la bruja, Rin Tohsaka. Rin, que había sido encargado por el asistente Zelretch para recoger las siete cartas clase que contiene los espíritus de los Espíritus Heroicos de la leyenda, descubre que no es capaz de cambiar la mente de Ruby y debe supervisar Illya en la realización de la tarea de recoger las tarjetas de clase. Durante las aventuras de Illya, ella recibe un amigo y rival en una chica llamada Miyu, el maestro contraída del Kaleidostick zafiro, que de igual forma abandonó su maestro original y rival de Rin, Luvia Edelfelt.
¡Nacimiento de una chica mágica!
Illyasviel Von Einzbern, o Illya, es una chica normal que vive en la ciudad de Fuyuki. Un día, mientras se baña por lanoche, aparece volando una misteriosa vara mágica llamada "Magical Ruby" que intenta convencer a Illya de que se convierta en... ¿una chica mágica?
¿Quién?
Al final Illya se ve forzada a convertirse en chica mágica, pero decide que lo hecho, hecho está, e intenta ser positiva mientras practica con su magia. Sin embargo su entrenamiento no era más que Ruby molestándola, con lo que acaba afrontando su primera misión sin saber cómo usar la magia...
Chica conoce a chica
Una misteriosa chica, Miyu, aparece repentinamente cuando Illya se ve en problemas en su primera misión. Miyu después pasará a ser compañera de Illya en la escuela, pero no solo es incapaz de hacer amistades, sino que se niega rotundamente a trabajar junto a Illya. Sin embargo, la nueva casa de Miyu está... justo delante de la de Illya.
Perdimos
Los dos equipos, Illya y Rin, Miyu y Luvia, se dirigen al lecho del río para conseguir la próxima Carta y enfrentarse a Caster. Como Caster está muy arriba en el aire, Illya y Miyu deberán aprender a volar para poder vencerla. Illya lo consigue sin problemas, pero para Miyu no es tan sencillo.
¿Hay dos opciones?
Illya y el resto sufren un ataque cuando Saber aparece sin previo aviso. Para poder rescatar a Rin y Luvia, que sufrieron varias heridas al ser cogidas de improviso, Illya y Miyu deciden luchar juntas. Sin embargo Illya carece de experiencia de combate y eso hace que le cueste enfrentarse a Saber. ¿Qué estrategia tendrá pensada Ruby para salvar la situación?
Un espacio al finalizar la noche...
Parece que los ataques de Rin y Luvia han sido suficientes para vencer a Saber, sin embargo, no han podido darle el golpe final y el Noble Phantasm de Saber, Excalibur, contraataca. Cuando Illya recibe un ataque con tal poder, ocurre cierto cambio.
Victoria y vuelo
Todas consiguen salir de la situación de una forma u otra, pero al día siguiente Illya sufre una gran fiebre. Illya se toma el día libre de clases para descansar junto a Miyu, que la llama a través de la videoconferencia de Ruby y Sapphire. Pero cuando Illya ve a Miyu con su uniforme de sirvienta...
Volveré a ser una chica normal
Cuando Illya recupera sus recuerdos en un combate con Assassin, sufre un severo impacto y duda sobre si hablar con nadie, inclusive con Miyu. Ahora que Illya comprende el coste y el significado de ser una chica mágica, tiene un miedo terrible y tras pensarlo mucho, decide ir a hablar con Rin.
¡Lo terminaré aquí!
Miyu, Rin y Luvia se dirigen al Mundo Espejo para vencer a la última Carta de Clase, Berserker. Sin embargo, el poder de Berserker le hace casi invencible y la batalla es muy dura. Mientras tanto, Illya está deprimida mientras se baña tras huir de su labor como chica mágica. Entonces su madre, Iri, ¿estalla con ella?
Kaleidoscopio
Aun habiendo conseguido extraer el verdadero poder de la Carta de Clase y haber dañado a Berserker, Miyu sigue en mala posición en la batalla. Pero entonces Illya entra en su trance y llega corriendo a salvar a Miyu. Aunque Berserker, el enemigo más fuerte que ha conocido hasta el momento, se interpone entre ellas. Cuando dos Kaleid Liners combinen su poder, ocurrirá un milagro.
