이찬규는 어느 날 기계 소녀가 존재하는 세계로 전이된다. 하지만 F급 전투 특성을 지녔다는 이유로 파트너였던 기계 소녀에게 배신당하고, 부모가 남긴 유산마저 친척들에게 빼앗길 위기에 처한다. 그때, 그는 우연히 [신급 개조 시스템]을 활성화하게 된다. 이 시스템은 어떤 기계 소녀든 개조해 SSS급 이상의 전투력으로 끌어올릴 수 있는 능력을 가지고 있었다. 이찬규는 죽기 직전의 E급 폐철 기계 소녀 하진을 구해 그녀를 SSS급 전투력으로 개조하고, 기계 소녀 대회에 참가해 잃어버릴 뻔한 유산을 되찾는다. 그러나 그 과정에서 기계신교가 꾸미는 거대한 음모를 발견하게 된다. 이찬규는 하진과 성란 등 동료들과 힘을 합쳐 기계신교가 권력층에까지 침투한 진실을 밝혀내고, 그들의 사악한 계획을 막기 위해 맞서 싸운다. 시스템의 힘으로 기계 소녀들을 계속 개조하며 최강의 기계 소녀 군단을 만들어 가던 그는, 마침내 사막에서 벌어진 최종 결전에서 기계신교 본부를 궤멸시키고 세상을 구해 낸다.