Сюжет аниме «Индекс волшебства» основан на лайт-новелах японского писателя Кадзумы Камати и повествует о приключениях юного школьника Тома Камидзё, который живет в уникальном городе Академия-сити, где люди обладают экстрасенсорными способностями и делятся на категории в зависимости от уровня способностей. Правда, магия в этом мире официально не признана. Как и большинство жителей Тома имеет экстрасенсорные способности, но помимо этого наделен так же неким необычным даром.
Однажды вместе со своей подругой Индекс Тома встречает певицу нулевого уровня по имени Ариса Мэйго, которая обладает удивительным голосом. Тома и Ариса становятся хорошими друзьями и проводят вместе много времени после школы. Но однажды в Академия-сити появляется коварный маг Стил Магнус, ведущий охоту за Арисой, которая способна спровоцировать войну между учеными и магами.