樱田纯是一名不愿上学而长期不出家门的中学生，热衷于上网购物，喜欢在购买物品后的退货限期内退回物品有一天收到一封自称是人工精灵荷里耶的来信，上面只写着“上发条”、“不上发条”的选项，在好奇心的驱使下选择了“上发条”，之后房间就出现了一个没有署名的神秘皮箱，里面装着一个美丽而且质感近似真人的人偶少女。当纯使用木箱内的发条转动背部的开关后，人偶有生命般地活动起来，对纯说：“我是真红，蔷薇少女第五人偶。”正在这时，突然了出现被神秘人操控的小丑布偶，在生命受到威胁的紧急情况下，纯虽万般无奈还完全搞不清楚发生了什么事，却只能稀里糊涂地成为了真红的媒介，结成主仆关系。之后，一个个结下类似契约的人类和人偶出现在纯和真红面前，称为“蔷薇少女(RozenMaiden)”的人偶们的战斗就此展开了…
