《少女前线》的故事发生在2045年，坍缩液污染已经扩散至整个地球。为了争夺食物与居所这两种最基本的生存资源，第三次世界大战席卷全球。战争结束后，地表满目疮痍，几乎寸草不生。
在人类文明走向毁灭之际，战争以及由此引发的劳动力短缺推动了机械技术的发展。以人类为原型、能够为人类提供各种服务的“人形”由此诞生。她们拥有与人类少女无异的外表，却凭借机械生命体的身份具备远超人类的能力。随着科技不断进步，专为人形设计的枪械也投入使用，装备枪械、接受军事训练的“战术人形”随之列装于各大军事组织。
就在此时，军火企业“铁血工造”的人工智能突然向人类发起叛乱。为了调查事件真相并阻止铁血的行动，民营军事承包商“格里芬”派出战术人形，与铁血展开了战斗。“AR小队”正是隶属于格里芬的最高级战术人形小队。她们与人类指挥官并肩作战，在恢复各地秩序、守护人类安全的同时，也逐渐揭开了隐藏在战争背后的秘密……
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