社会福利公社是直接听命于意大利首相的秘密暗杀组织，公社的谍报官会寻找在各种事故中濒死的小女孩，将他们洗脑并改装上人造筋肉（义体），使之成为精通枪械和格斗的杀手
为了控制这些柔弱的杀人工具，被药物所洗脑的女孩们会被强行加上对领导自己的某位谍报官的绝对忠诚于信赖，对他百依百顺并以自己的生命保护他……
公社的特工约瑟选择了一个遭遇灭门惨案并别歹徒蹂躏至精神崩溃的小女孩汉莉埃塔。在公社里汉莉埃塔被抹去会议并得到了强大的躯体，而换来的是短暂的生命和同温柔的约瑟相处的小小幸福。一名叫爱尔莎的Gunslinger Girl深爱着自己的谍报官，但是面对只是将自己当作工具的他，爱尔莎极端地选择了杀死他然后自杀的方式来结束这段绝望的苦恋
在这起事故之后，Gunslinger Girl的存在价值受到了置疑，而她们经过改造的身体，也即将走过短暂的有效期直到渐渐崩溃。在这终将走向毁灭的第二次生命中，女孩们到底该如何抓紧那并不属于自己的幸福？