平凡的中學生鹿目圓（悠木碧配音）生活在美滿家庭，性格溫順且富有愛心。轉學生曉美焰（齋藤千和配音）的突然出現打破了平靜，這位神秘黑長直少女與小圓之間存在難以言明的關系。命運轉折點出現在一只受傷會說話的生物丘比（加藤英美里配音）身上，它提出以實現任意愿望為代價與小圓簽訂契約，使其成為魔法少女。隨著戰斗深入，魔法少女體系的黑暗真相逐漸揭露：魔女獵殺者的身份實則意味著隨時可能異化為魔女的宿命。在直面魔法少女必然墮落的核心矛盾時，小圓發現曉美焰不斷重復時間線只為阻止某個終極悲劇——魔女之夜的降臨。最終揭曉的世界真相顯示，丘比所屬種族通過誘導愿望實現收集能量，而小圓為阻止魔女之夜選擇與丘比締結終極契約，在曉美焰（唯一保留時間循環記憶的魔法少女）見證下，以"希望化身"的身份重塑宇宙規則。