Sōichiro Nagi y Bob Makihara son dos estudiantes que han tomado el control de 99 colegios a través de sus puños, escogiendo la academia Tōdō como la número 100, pero se encuentran con que en este lugar hay personas mucho más fuertes que ellos. Esto se debe a que Tōdō fue fundada con el propósito de convertirse en un lugar donde mantener vivas las artes marciales de antaño. Ellos se encuentran con Maya Natsume, quien es la capitana del último club que se interpone ante el control total del Consejo Disciplinario, el Club Jūken. Cada año los diferentes grupos pelean por el control de la escuela, aunque antes de empezar, ya el Consejo Disciplinario ha empezado a destruir a sus opositores. Tenjō Tenge es una historia que utiliza una estructura dramática bajo la forma de segmentos, que es común para este medio. Oh! Great emplea a menudo las técnicas literarias del retroceso y de tiempos pasados para alargar el argumento. Estas técnicas se utilizan para hacer cumplir la noción del determinismo, que se utiliza a través de la historia. Mucho del combate usado en Tenjō Tenge abarca muchos conceptos filosóficos y estratégicos que se utiliza en artes marciales japoneses, tales como kiai, aiki, y maai. El manga y el anime siguen el mismo argumento, aunque hay diferencias. Una de estas diferencias es que el anime (y el manga en la versión de Estados Unidos) atenuó el contenido sexual y dialecto vulgar del manga japonés original. Otra diferencia, es que el color de cabello de algunos de los personajes en el anime no son los mismos a los representados en las cubiertas de los manga.

Un día a través del Océano Pacífico, un misterioso continente, el cual fue llamado "Magmel" apareció de la nada. Habitado por nuevas y misteriosas plantas, criaturas y minerales, el mundo está emprendiendo la investigación de este nuevo continente. La trama sigue la vida diaria de los Anglers, personas con habilidades sobrenaturales que buscan y respaldan a los exploradores en dificultades.

Tras la conclusión de la guerra organizativa a tres bandas, el burócrata del gobierno Ango Sakaguchi recuerda un suceso ocurrido años atrás, tras la muerte del antiguo jefe de la Mafia del Puerto. A Osamu Dazai, todavía un nuevo recluta en ese momento, se le encomendó la tarea de investigar los rumores relacionados con una misteriosa explosión que diezmó parte de la ciudad años atrás, y su conexión con la supuesta reaparición del antiguo jefe. Debido a circunstancias que escapan a su control, se asocia con Chuuya Nakahara, el talentoso pero impulsivo líder de un clan rival conocido como las "Ovejas", para descubrir la verdad detrás del caso y arrojar luz sobre el mito de Arahabaki, el dios del fuego que podría llevar a Dazai a la solución del caso. Mientras tanto, en el presente, la Agencia de Detectives Armados vuelve a hacer lo mismo. Sin embargo, su pacífica pausa no durará mucho, ya que los enemigos antiguos y nuevos reúnen sus fuerzas y se preparan para un nuevo enfrentamiento.

Mikoto Misaka y sus amigos están de vuelta, investigando rumores en Ciudad Academia. Pronto, Mikoto descubre algo aterrador: se están llevando a cabo horribles experimentos en toda la ciudad, que implican el asesinato de miles de espers. Además, estos espers no son gente corriente: son clones de la propia Mikoto. Sin embargo, las fuerzas que se oponen a ella son mucho más peligrosas de lo que esperaba, y Mikoto se encuentra con algunos de los espers más poderosos que se puedan imaginar. Toaru Kagaku no Railgun S continúa la historia de la Railgun mientras lucha desesperadamente por poner fin a los experimentos inhumanos que cree haber ayudado a causar, con su vida sumida en la desesperación en el proceso. Nunca hay un momento aburrido en Academy City, pero nadie dijo que todos fueran a ser agradables.