Mikoto enquête sur l'apparition de mystérieuses enveloppes remplies d'argent liquide qui semblent impliquer une étudiante affirmant qu'elle peut tuer d'un simple contact.

En exploitant un indice trouvé lors de sa précédente enquête, Mikoto découvre que l'ADN dont elle a fait don a servi à créer des clones, les « Sisters ».

Une fois la rumeur autour de ses clones dissipée, Mikoto s'offre une séance shopping avec Kazari et Erii mais aperçoit bientôt un visage familier…

Mikoto apprend que Misaka 9982 est l'une des 20 000 Sisters, lesquelles sont destinées à servir de chair à canon contre Accelerator, le plus puissant des espers niveau 5.

Après une lutte féroce contre un Accelerator sans pitié, Mikoto décide de détruire l'ensemble des bâtiments liés au projet Sisters sans en souffler mot à son entourage.

La bande de Mikoto s'inquiète de la vie nocturne agitée de leur amie, ignorant qu'elle est sur le point de mettre un terme définitif au Projet clones.

Knockraven, le responsable du Projet clones, envoie une équipe de mercenaires pour arrêter Mikoto. Celle-ci se retrouve face à la dangereuse Frenda.

Affaiblie par son affrontement avec Frenda et les autres mercenaires d'ITEM, Mikoto ne peut venir en aide à Shinobu lorsque celle-ci est kidnappée.

Mikoto parvient à triompher de la dernière mercenaire d'ITEM après une âpre bataille et pénètre dans l'enceinte du bâtiment des clones. Mais les lieux ont été désertés.

La victoire de Mikoto est de courte durée : Misaka 10031 apparaît bientôt pour lui révéler que le Projet clones est toujours d'actualité.

Mikoto parvient à hacker le super-ordinateur du Projet clones mais celui-ci n'est plus en activité. Pendant ce temps, Misaka 10031 se prépare à affronter Accelerator.

Misaka 10031 est tuée au cours de son combat contre Accelerator. Tōma trouve son corps sans vie et découvre la véritable nature des Sisters.

Mikoto est convaincue que le seul moyen de stopper le Projet clones est de se sacrifier, mais Tōma suggère une alternative risquée.

Pendant que Tōma parvient à faire barrage à Accelerator malgré la disparité de leurs pouvoirs, Mikoto rallie les autres Sisters au combat.

La bataille finale contre Accelerator a un dénouement inattendu qui signe l'arrêt du Projet clones. Mikoto s'interroge sur l'avenir des Sisters.

Mikoto trouve une excuse pour ses absences répétées à l'école et apprend que la durée de vie des Sisters va être rallongée.

Mikoto et sa bande rendent visite à Banri à sa sortie d'hôpital. Kuroko et Kazari se préparent à encadrer la sécurité de l'exposition annuelle des travaux de recherche.

La bande prend sur elle de protéger une mystérieuse orpheline aux cheveux blancs nommée Febri, qui semble connaître Mikoto et s'attache à Ruiko.

Alors qu'elles rentrent des bains publics, Mikoto et ses amies sont attaquées par un robot qui cesse subitement de fonctionner lorsqu'il s'approche de Febri.

Mikoto révèle le secret de Febri à ses amies, lesquelles acceptent de l'aider à enquêter sur les origines de la fillette et à la protéger.

Mikoto retrouve l'usine et le savant génial qui ont donné naissance à Febri. Elle se retrouve face à face avec une ancienne alliée passée du côté de l'ennemi.

Mikoto apprend qu'après sa capture, Shinobu a été enrôlée de force dans une conspiration destinée à lever une armée d'espers pour prendre d'assaut l'exposition annuelle.

Judgment et Kuroko font face à l'armée de robots tandis que Mikoto et Febri cherchent à débusquer Aritomi de son repaire secret avant qu'il ne soit trop tard.