故事發(fā)生在皇都五區(qū)的一個僻靜的小角落里，在那里，坐落著一家咖啡店，在咖啡店里工作的，是一群集結(jié)了技術(shù)精華的自律式機(jī)械人偶少女們，他們曾經(jīng)以武器的身份參加了剛剛結(jié)束的戰(zhàn)爭，在戰(zhàn)后珍貴的和平時光里，他們也想方設(shè)法的尋找著他們的人生意義。
雖然有點(diǎn)笨拙，但做什么事情都十分認(rèn)真的灰櫻（和氣杏未 配音）、十分擅長照顧同伴，做什么都被視為楷模的鴉羽（楠木燈 配音）、好奇心旺盛又有些膽怯的月下（富田美憂 配音）、平易近人，對每個人都一視同仁的箒星（中島由貴 配音），在咖啡店溫暖人心的燈光中，少女們的故事拉開了序幕。
新田日和 八木侑紀(jì) 高橋未奈美 石原夏織 小倉唯 飯?zhí)锢锼?nbsp;鈴木愛奈 德井青空 加藤英美里 五十嵐裕美 潘惠美 諏訪彩花 三森鈴子 松田利冴 沼倉愛美
大久?，娒?nbsp;下野纮 中村悠一 中原麻衣 增田俊樹 中島卓也 井上雄貴 大塚剛央 山谷祥生 手冢弘道 堤雪菜 小坂井祐莉繪 田丸篤志 富田美憂 二之宮愛子 大野智敬 鐮倉有那 高坂篤志 游佐浩二 藤原啟治
石田彰 豐口惠美 鳥海浩輔 田中理惠 綠川光 能登麻美子 田之中勇 澤城美雪 中井和哉 堀秀行 野島健兒 種崎敦美 三浦祥朗 小松由佳 市道真央 小巖井小鳥 Lynn 石谷春貴 大久保瑠美 三宅麻理惠 櫻川惠 高橋伸也
岡咲美保 古川慎 千本木彩花 市道真央 江口拓也 大塚芳忠 柳田淳一 山本兼平 泊明日菜 小林親弘 山口太郎 福島潤 大久?，娒?nbsp;田中理惠
梶裕貴 石川由依 井上麻里奈 三上枝織 下野纮 小林優(yōu) 谷山紀(jì)章 細(xì)谷佳正 樸璐美 神谷浩史 子安武人 花江夏樹 佐倉綾音 沼倉愛美 增田俊樹 村瀬步 松風(fēng)雅也 小野賢章 榎木淳彌 渡邊明乃 齋賀光希 井上和彥 齊藤次郎 花輪英司
小野友樹 田邊留依 阿澄佳奈 花澤香菜 興津和幸 鈴木繪理 早志勇紀(jì) 能登麻美子 鳥海浩輔 內(nèi)山夕實(shí) 伊藤加奈惠 櫻井浩美 細(xì)谷佳正
命運(yùn)石之門劇場版：負(fù)荷領(lǐng)域的既視感
宮野真守 今井麻美 花澤香菜 田村由香里 桃井晴子 小林優(yōu) 后藤沙緒里 關(guān)智一 寺杣昌紀(jì) 山本彩乃