《强袭魔女：501部队出发！》的故事围绕着501统合战斗航空团，也就是“强袭魔女”部队展开。在这个世界里，神秘的外星生物“Neuroi”不断对人类发起攻击，严重威胁着人类的生存。为了对抗“Neuroi”，拥有特殊能力的少女们被召集起来，她们通过机械义肢与飞行装备结合，化身为强大的魔女战士。 部队成员来自不同国家，性格各异。有开朗活泼的坂本美绪，傲娇的夏洛特·埃莉诺·于贝尔等。她们在训练和战斗中逐渐磨合，建立起深厚的友谊。在一次又一次与“Neuroi”的激烈战斗中，少女们凭借着勇气和智慧，一次次化解危机。她们不仅要面对强大的敌人，还要克服彼此之间的文化差异和矛盾。最终，501部队在战斗中不断成长，成为了对抗“Neuroi”的中坚力量，守护着人类的和平与安宁。