《少女前线》是一部发生在2045年的科幻动画片。故事背景是一个被坍缩液污染的地球，全球爆发了第三次世界大战，导致世界变得一片荒芜。然而，在这个即将毁灭的时刻，机械技术得到了巨大进步，并创造出以人类为原型的人形存在。
这些人形外表与真正的少女无异，被制造出来为人类提供各种服务。虽然她们是机械生命体，但拥有超越普通人类能力。随着技术进一步发展，战术人形成为军事组织中不可或缺的存在，并配备专门定制的枪支。
然而，在这个时候，军火企业铁血工造开发出来的人工智能突然背叛了人类。格里芬民营军事承包商旗下的战术人形们开始调查并阻止这一行动，并与铁血工造展开了激烈战斗。
由格里芬旗下最高级战术人形组成的AR小队和勇敢无畏、聪明过硬、意志坚定不移 的 作为指挥官的人类一起恢复各地秩序，保卫人类安全，并逐步揭开战争背后隐藏的巨大谜团。
当这场壮烈之战走向尾声时，战术人形们将面临着什么样的命运呢……