W zaawansowanym naukowo mieście Akademii, zamieszkiwanym głównie przez uczniów obdarzonych nadnaturalnymi umiejętnościami, kontynuujemy śledzenie losów energicznej Misaki Mikoto – jednej z zaledwie kilku osób o najwyższym, piątym poziomie zdolności. Drugi sezon „Toaru Kagaku no Railgun S” skupia się na pogłębieniu mrocznych tajemnic tego miasta nauki. Gdy wokół Misaki zaczynają krążyć niepokojące plotki i dochodzi do niejasnych incydentów, bohaterka szybko odkrywa, że pewien sekret projektu badawczego zagraża niej samej i innym Esperom. Aby ochronić przyjaciół i ujawnić prawdziwe motywy stojące za zakulisowymi eksperymentami, Misaka staje w obliczu konfliktu sięgającego znacznie głębiej, niż mogłaby podejrzewać. Seria łączy dynamiczną akcję z kryminałem i elementami science-fiction, eksplorując granice przyjaźni, etyki i odpowiedzialności jednostki obdarzonej niezwykłą mocą.
