La storia di Vividred Operation si ambienta in un mondo futuribile ove la scienza e la tecnica hanno migliorato di molto la vita delle persone grazie all'invenzione dell'"Expression Engine", il quale aveva risolto cinque anni prima una grave crisi energetica. Protagonista è l'allegra 14enne Akane Isshiki, che in quel tempo vive assieme al nonno e alla sorellina. Di fronte a una misteriosa ed incombente minaccia Akane si impegnerà a combattere per la difesa della Terra grazie a una tuta da battaglia che le dona straordinarie capacità. Ma non sarà sola poiché con lei ci saranno anche altre sue amiche.