1930年代，以歐洲為中心突然出現的人類之敵“涅洛伊”。能夠對抗以通常的兵器難以破壞的涅洛伊的，只有被稱作魔女的、擁有特殊魔法力的少女們而已……。1944年9月，在以第501統合戰斗航空團“StrikeWitches”為中心的聯合軍活躍之下，高盧共和國上空的涅洛伊巢穴消滅，歐洲西部的安全得到了確保。以此為機，聯合軍開始正式計劃對歐洲中央—東部方面的反抗作戰。在歐拉西亞帝國彼得堡構筑了基地的，第502統合戰斗航空團“BraveWitches”也被下達了出擊的命令。背負人類的希望，充滿勇氣的魔女們，在東歐的寒空中巡航。