占据东京都的三分之一（将东京西部占据，并占有埼玉县和神奈川县一部分的圆形城市），居住着230万名人口，其中八成人口是学生的巨大都市。分为23个学区。和外部隔离，拥有领先世界20~30年以上的最尖端科技。所有学生都接受超能力开发。由“统括理事会”全权管理。为防止技术、超能力者外泄，对人口进出有严格的限制。都市不存在警察，取而代之的是从学生中挑选出的风纪委员和教师自愿参与的警备员维护治安，甚至可以组织成军队。
在《魔法禁书目录》的世界中可以划分出成好几个不同的团体，其中包括：从很久以前开始，就以各种形式对世界舞台造成影响，能处理超自然、神秘、奇迹的集合体——魔法阵营；从很久以前就已经存在，但实际上到了近代后，存在感才急剧增加，改写世界常识的——科学阵营：以及同时受到双方强烈影响，却没有特别感觉到双方存在的世界——一般民众
故事讲述的是从东京都西部被分割出来的这座都市中，“超能力开发”被列为学校课程的一部分（学生作为人体科学实验对象）。在二百三十万人口中，有八成都是学生，所以被称为学园都市。他们每天都在超能力开发上进行相互竞争。根据能力高低不同，可以分为6级，从无能力（level 0）到超能力（level 5）。故事的主角上条当麻是学园里的一个无能力者，但并非完全没有能力，他的能力是能够将一切异能之力无效化。他只有右手能够使用这种能力，还给自己的这种连上帝的奇迹都能抹杀的能力取名为“幻想杀手”。而正因为他的右手似乎把神的祝福都给抹杀掉的缘故，导致自己一直过著不幸的生活。某一个暑假的日子，在家里的阳台上，他遇见了一位修女；这位少女自称自己的名字叫“茵蒂克丝”，并是从魔法的世界逃了出来，现在正在被魔法师追赶中。就这样，掌握了十万三千本究极魔法书的少女与拥有抹杀一切奇迹的神上之手的少年，将面临一系列故事……
学园都市所研究出来的超能力，是量子力学理论的重大突破。通过“只属于自己的现实”，也就是透过刻意扭曲的演算机能与判断能力来观测的现实，让极端的微观世界机率出现不自然的变化，借以创造出某些现象。表面上是“记忆术”或“背诵术”，实际上则是对静脉施打药物（投药）、在皮肤贴上电极通电（物理刺激），或是以耳机输入节奏（催眠暗示），以这种方式进行人为的超能力开发。因为多重能力对头脑的负担太大，所以学生只能使用一种能力，不可能同时具备两种以上能力。已开发出来的能力也是不可能变更的，就算移植大脑也不可能。学园都市的能力开发课程最年少是从五岁开始。在这里，老师的职责只是“开发”学生的超能力，老师本身并不具有任何超能力。
根据“能力到底蕴藏在哪里”的实验结果，得出“能力似乎是蕴藏在某种可称作灵魂的东西所寄宿的肉体本身之中”的结论。
能力名称分成学校决定的简单名称，例如“念动力”或“发电能力”；以及学生自己决定的“超电磁炮”等。以学生为对象开发出来的“能力”因人而异，划分为各种种类，但根据其价值、强弱及应用性等基准又分类为等级0无能力、等级1低能力、等级2异能力、等级3强能力、等级4大能力以及等级5超能力五个阶段。能力以威力和综合干扰系数评级，并每隔一定时间会重新测定一次。大多数学生都被划分在等级0到2之间，大约有六成的学生是无能力者
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