Une nuit, Madoka rêve d'un monde dévasté dans lequel une jeune fille de son âge semble combattre un ennemi terrifiant. Tandis que celle-ci est sur le point de mourir, un animal étrange dit à Madoka qu'elle est la seule à pouvoir changer le cours du destin et éviter que cette situation ne se produise dans l'avenir.
Le lendemain, Madoka a la surprise de découvrir qu'une nouvelle élève se prénommant Akemi Homura est transférée dans sa classe et que cette dernière n'est autre que la jeune fille apparue dans son rêve. À peine font elles connaissance que Akemi la prévient froidement de ne surtout pas chercher à changer sa vie actuelle sous peine de perdre tout ce qui lui est cher en ce monde. Ne comprenant pas la raison et le sens de ses paroles, Madoka part se balader avec son amie Sayaka jusqu'à ce qu'elle entende une voix dans sa tête qui appelle à l'aide. Madoka va alors suivre le son de cette voix et découvrir un monde ténébreux où des jeunes filles aux pouvoirs magiques combattent des sorcières au péril de leur vie.