电视动画片《魔法科高中的劣等生》改编自佐岛勤原作的同名轻小说,由MADHOUSE负责制作。动画于2014年4月5日起在TOKYO MX、栃木电视台、群马电视台首播,全26话。第2期动画“来访者篇”于2019年10月宣布动画化的决定。剧场版《魔法科高中的劣等生:呼唤繁星的少女》于2017年6月17日在日本上映。故事发生在二十一世纪末的日本。魔法,这不是一个传说,而是现代科学的一项技术。它被应用至今已经过了一个世纪。曾经被称为「超能力」的先天具有的能力被以“魔法”这个名字的体系替代,高超的的魔法师被认为是国家的实力。西历 2095 年的春天,新生入学的季节。国立魔法大学附属第一高中——通称“魔法科高中”,是由成绩优秀的“一科生”,和作为一科生替补的“二科生”所构成,他们也各自被冠上了“花冠(bloom)”,以及“杂草(weed)”之名。就在这样的魔法科高中里,一对兄妹入学了。
2096年4月到来,升入二年级的达也周围发生了许多变化。达也和美月转入了新设立的魔法工学科。幹比古从两个科目转到了一个科目。此外,达也和深雪开始与被派遣到四叶家当仆人的水波同住,三人的共同生活开始了。尽管达也希望今年能过上平静的学生生活,但新生包括七草家的双胞胎香澄和泉美,以及新生代表七宝琢磨,都是七草家的竞争对手,人人都各有特色,令人琢磨不透……。
第一高中进入社团招生周,招生过程风平浪静,风纪委员会的香澄却和社团联盟执行部的琢磨产生摩擦。另一方面,反魔法师的舆论逐渐高涨,幕后似乎有着七草家的影子…
为了对抗在野党神田议员的作秀行动,达也决定挑战加重系魔法三大难题之一,在第一高中公开进行热核融合魔法反应炉的实验。真夜收到实验成功的消息,也回想起当时横滨事变结束之后,和达也进行的那段对话。
恒星炉实验成功,参与实验的学生备受赞赏,琢磨却以为七草家藉此打响名号,和香澄吵到差点以魔法对打。为了解决这场纷争,学生会决定让七宝琢磨和七草双胞胎进行魔法比试。
九校战将近,第一高中也磨拳擦掌以连霸为目标,营运委员会却宣布更换三项竞赛项目,其中包括军事色彩强烈的「越野障碍赛跑」。九岛家前任当家「宗师」九岛烈这么指使的用意,是要进行「寄生人偶」的实战测试。
达也收到九校战相关的内部文件,得知九岛家要在越野障碍赛跑进行「P兵器」的实验,因而前往奈良的前第九研进行调查。 另一方面,掌握情报的四叶家,也联系101旅的佐伯旅长要求协助。
九校战正式开始,达也一边辅助选手们拿下佳绩,一边还要忙于调查比赛背后的阴谋。就在达也终于得到线索准备外出时,深雪却一脸愁容挡住他的去路。
越野障碍赛跑比赛当天,达也预先来到赛场要除掉所有寄生人偶。借由八云先前的指点,达也顺利逐一封印人偶内部的寄生物,在最后对上最强的四具个体「Prime Four」。
第一高中新年度的学生会,由深雪担任会长正式开始运作,校内也开始准备今年的论文竞赛。某天,文弥与亚夜子来到达也家转交真夜的信,内容是委托达也协助逮捕周公瑾。
九岛烈为了促成周公瑾的捕获,达也、深雪和水波前往奈良拜访九岛烈。九岛烈愉快地接受了达也的提议,并介绍了他的孙子光宣。光宣比达也低一年级,虽然身体虚弱,但拥有强大的魔法力量。在餐桌上听到达也他们正在寻找传统派的术者时,光宣主动提出愿意协助。次日,在光宣的带领下,达也他们在奈良游览传统派的据点时,在奈良公园遭到了传统派的袭击。
真由美得知自己的护卫名仓遇害,觉得事情并不单纯,请达也协助查明真凶。达也和干比古等人再度来到京都,分头寻找传统派的据点,不意外地遭受传统派魔法师的攻击。
达也等人继续在京都搜索,在清水寺附近获得可靠的情报,可惜光宣身体突然恶化无法继续参与。另一方面,真由美也来到京都和达也前往警局,想从名仓的遗物找出蛛丝马迹。
黑羽姊弟提供情报,达也终于得知周公瑾躲在国防军的基地。为求谨慎,达也向藤林确认情报属实,并且找将辉合作,光宣也自行协助围捕,务必将周公瑾绳之以法。