Có một thế giới khác, ở đó có một cô nàng tóc đen, mặc đồ đen từ đầu tới chân, còn cầm trên tay một khẩu súng cũng bóng mượt màu đen. Cuộc sống của cô diễn ra giữa những cuộc chiến khốc liệt với nhiều tiếng súng trang rang, những đòn chém mạnh mẽ. Và cô được mọi người biết đến với cái tên Black Rock Shooter.
Cùng lúc ấy, ở một thế giới thực khác là một cô bé trung học tên Kuroi Mato, luôn tươi cười, hòa đồng và có rất nhiều bạn bè. Mato cố gắng làm quen với một người bạn cùng lớp có vẻ lạnh lùng, mang cái tên lạ lùng – Takanashi Yomi. Ban đầu, việc ấy gặp một chút khó khăn, nhưng đến một hôm, họ tình cờ phát hiện ra mình có sở thích chung và từ đó mối quan hệ của họ dần cởi mở hơn. Yomi cũng dần dần trở nên thân thiện hơn, nhưng rồi cô bạn thân tên Izuhira Kagari, một cô gái phải ngồi xe lăn, xuất hiện làm cho mọi chuyện rối tung lên.
Thế giới của Mato và Black Rock Shooter, hai người khác nhau, nhưng cùng trải qua nỗi đau âm ỉ. Đây chính là câu chuyện về “những nỗi đau” mà họ mang trong lòng.