As vidas de Madoka Kaname e Sayaka Miki, alunas do ensino fundamental, são completamente alteradas após conhecerem Kyuubey, uma criatura mágica semelhante a um gato, e Homura Akemi, uma nova estudante transferida. Kyuubey faz uma proposta: em troca de conceder qualquer desejo que elas queiram, as meninas se tornarão garotas mágicas, obtendo o poder de realizar seus sonhos. Contudo, Homura Akemi, que já é uma garota mágica, as alerta para não aceitarem o acordo, insistindo que a situação não é exatamente como parece. Ao explorar temas de esperança, desespero e amizade, Puella Magi Madoka Magica investiga as duras realidades de se ser uma garota mágica e os sacrifícios exigidos para cumprir um desejo.