Machine-Doll wa Kizutsukanai bercerita tentang Walpurgis Royal Academy of Machinart didirikan bersamaan dengan pengembangan “Machinart” sebuah keajaiban mesin yang mampu memberikan kehidupan dan kecerdasan kepada boneka mekanik yang kemudian disebut “automaton”. Tujuannya mereka adalah melatih para pendamping yang terampil untuk mengendalikan para automaton, karena militer di seluruh dunia mulai memasukkan Machinart ke dalam pasukan mereka.

Setelah benar-benar gagal dalam ujian masuk akademi, Raishin Akabane dan robotnya humanoid Yaya harus mengalahkan salah satu dari seratus siswa teratas untuk mendapatkan hak untuk ambil bagian dalam Partai Evening, sebuah perjuangan untuk supremasi antara pendamping dengan menggunakan robot mereka. Yang terakhir berdiri dianugerahi gelar “Wiseman” dan diberikan akses ke bagian terlarang dari anime ini.