"Seu coração que acredita é sua magia!" — essa frase, proferida pela bruxa lendária Shiny Chariot durante um show anos atrás, tornou-se o lema de vida de Atsuko "Akko" Kagari. Inspirada por sua ídola, que espalhava sorrisos por onde passava, Akko sonha em se tornar uma bruxa como ela. Mesmo sem herança mágica, nada a impede de se matricular na Academia Mágica Luna Nova.
No entanto, ao finalmente chegar à escola após uma viagem perigosa, Akko descobre que sua jornada será anything menos fácil. Lá, ela faz amizade com a tímida Lotte Yansson e a sarcástica Sucy Manbavaran. Para sua grande alegria, também reencontra o Shiny Rod, a varinha de Chariot, e a reivindica como sua. A vida em Luna Nova, porém, mostra-se muito mais desafiadora do que imaginava. Recusada a ficar para trás em relação aos colegas, especialmente diante de Diana Cavendish, sua bela e talentosa autoproclamada rival, Akko aposta em sua pura determinação para superar sua imprudência e a falta de habilidade mágica.
Em uma era em que a bruxaria está desaparecendo, Little Witch Academia acompanha as aventuras mágicas de Akko e seus amigos enquanto eles buscam descobrir o verdadeiro significado de ser uma bruxa.