电视动画《机巧少女不会受伤》改编自海冬零儿执笔，LLO插图的同名轻小说。故事围绕人偶师赤羽雷真和他的少女型人偶搭档夜夜展开。
机巧魔术，那是人形使们用来操纵内藏着魔术回路的自动人形而用的魔术，拥有这种技术的最高学府是英国的沃普尔吉斯王立机巧学院，目前正举行着决定人形使之顶点“魔王”，通称为“夜会”的战斗。
如今有两个人影正走过它的大门，来自日本的留学生赤羽雷真与他的伙伴的少女型人形的夜夜，为了得到“夜会”的参加资格，雷真决定直接用决斗的方式从参加预定者那里夺取资格。
目标是次期魔王有力候补，外号是暴龙的美少女夏洛特，但是没想到在决斗途中竟然发生意想不到的插曲……