東京武偵高に通う遠山キンジは、自転車での登校中、自動銃座とスピーカーを備えた無人の電動二輪車に襲われる。 スピーカーから、自転車には速度を落とすと作動する爆弾が仕掛けられていると人工音声が流れ、絶体絶命のキンジ。 だが、そこに謎の美少女、アリアが空から降ってきて、キンジを救うのだった。
アリアがキンジの部屋まで乗り込んできた。アリアは「自分のパートナーになれ」とキンジに迫るが、そもそも武偵を辞めるつもりだったキンジはそれを断る。しかしアリアはキンジの話を聞き入れず、承諾するまでキンジの部屋に居座るとまで言い出す。アリアがどうしてそこまで自分と組みたがるのかがわからず、キンジは戸惑う。
アリアと一回だけ一緒に組むという約束をしたキンジは、久しぶりに強襲科の授業を受けるようになる。 だがそんな折、武偵高の生徒たちを乗せたバスが、「武偵殺し」にジャックされて爆弾を仕掛けられるという事件が発生。 「武偵殺し」に対して強い敵意を抱くアリアは、キンジと共に生徒たちを救おうと動き出す。
街でたまたまアリアと会ったキンジは、彼女の後について留置場の面会室へと通されることに。 そこには、冤罪によって864年もの懲役を求刑されているアリアの母がいた。 アリアは「武偵殺し」を逮捕して、母の減刑を勝ち取ろうとしていたのだ。 だがキンジがそのことを知った翌日、アリアはなぜか学校を休んでいた。
キンジとアリアは、ジャックされたロンドン行きの飛行機内で「武偵殺し」と戦うが、アリアが負傷して気を失ってしまったため、一時撤退することに。 アリアは復活剤で意識を取り戻すが、副作用で興奮状態からなかなか覚めない。 なんとかアリアを落ち着かせようと、キンジは彼女の唇を奪う。
大物超偵をねらう誘拐魔として知られるデュランダル。そのデュランダルが白雪をねらっていることを、キンジとアリアは知る。母親に罪を着せた敵を捕らえるチャンスだと思い、アリアは白雪の護衛を申し出る。キンジをめぐってアリアに対抗心を抱く白雪は、キンジも一緒に護衛に就いてくれるならと、その提案を受け入れる。
アリアと喧嘩をしてしまい、キンジはひとりで白雪の護衛をすることになった。実家からの厳しい言いつけで学校外への外出を禁じられている白雪だったが、キンジはたまには羽根を伸ばしてもらおうと、彼女を花火大会に誘う。花火を楽しんだ2人だったが、その翌日、キンジの携帯になぜか白雪からの「さようなら」というメールが届く。
キンジ、アリア、白雪の3人は、デュランダルの罠にはまり武偵高地下の弾薬庫で分断されてしまう。どうにか合流できたと思いきや、白雪に化けていたデュランダルに不意打ちされ、アリアが捕らえられてしまった。追い詰められてしまうキンジだが、そのとき本物の白雪が現れ、超能力でデュランダルに戦いを挑む。
姿をくらましていた理子が、武偵高に帰ってきた。理子はイ・ウーのメンバー「無限罪のブラド」に大事なものを奪われたので、取り返すのに協力してもらいたいと、キンジとアリアに訴える。キンジは行方不明となっている兄の情報を得るため、アリアは母親の冤罪を晴らすため、理子に協力することを決める。
理子に第7保健室へ呼び出されたキンジは、通りかかった音楽室でジャンヌと出会う。ジャンヌは司法取引で東京武偵高に留学生として通うことになったと言い、さらに理子とブラドの因縁を語る。ジャンヌと別れ、第7保健室にやってきたキンジは、女生徒たちが入ってくる物音に驚き、とっさにロッカーに隠れるが……。
ブラドの屋敷を管理していたのは小夜鳴だった。キンジとアリアは調査のすえ、理子の母親の形見であるロザリオが地下の金庫にあることを突き止めるが、地下には小夜鳴がいるため侵入できそうにない。そこで理子は、キンジとアリアのどちらかが小夜鳴を誘い出し、その隙にロザリオを奪い取るという作戦を立てる。
ブラドに捕まった理子を助けに入るキンジとアリアだが、驚異的な回復力を誇るブラドに苦戦。しかも、ブラドの咆哮でキンジのヒステリアモードが解除されてしまった。絶望的な状況に陥るが、キンジはある可能性に賭け、アリア、理子とともに反撃に出る。
綴に引率され、温泉宿へ武偵研修にやってきたキンジたち。出迎えた美人女将は、かつて綴と組んで仕事をしたこともある元武偵だった。翌日からの研修に備えて、一行は温泉につかってゆっくりすることに。女湯ではしゃぐ白雪や理子、ジャンヌたちのようすに興奮した武藤は、キンジが止めるのも聞かず、のぞきに向かうが……。