Irregular at Magic High School diễn ra trong một thế giới có lịch sử thay thế, trong đó ma thuật tồn tại. Sau cuộc chiến tranh thế giới thứ ba kéo dài 20 năm và tàn phá một lượng lớn dân số loài người, hành tinh được chia thành bốn siêu cường lớn với Nhật Bản là một trong bốn cường quốc. Với tư cách là một quốc gia, Nhật Bản được quản lý bởi Mười Gia tộc Chủ, một là Gia tộc Yotsuba, mà nhân vật đồng chính Miyuki Shiba sẽ lãnh đạo trong tương lai.
Phần lớn The Irregular at Magic High School tập trung vào mối quan hệ của Miyuki với anh trai Tatsuya, người cũng là vệ sĩ của cô. Phần “Hồi tưởng” tạm dừng dòng thời gian hiện tại để khám phá nguồn gốc của hai anh em ruột ba năm trước “Phần ghi danh” của Phần 1. Trong khi Miyuki rất gắn bó với Tatsuya ở hiện tại, thì “Renaissance Arc” cho thấy điều này không phải lúc nào cũng vậy .
Trước khi nhận ra sức mạnh và tài năng phép thuật của anh trai mình, Miyuki không đánh giá cao Tatsuya và đối xử với anh như một người hầu, giống như mẹ của họ và những người còn lại trong Gia tộc Yotsuba. Trong khi Miyuki không tàn nhẫn với anh ấy, cô ấy cũng không có tình cảm; cô chỉ để anh một mình thực hiện nghĩa vụ của một người hầu trong gia đình. Điều cô ấy quan tâm là có anh ấy đi cùng cô ấy ở mọi nơi cô ấy đi – bởi vì anh ấy đã lôi cô ấy ra ngoài. Điều này đáng chú ý nhất trong chuyến du lịch cùng gia đình đến Okinawa, trong đó cô ấy muốn ra ngoài đi dạo để thưởng thức cảnh đẹp.
Tatsuya ở lại sau Miyuki trong khi cô ấy đi dạo, điều này khiến cô ấy cảm thấy không thoải mái. Lúc đầu, có vẻ như sự khó chịu của cô ấy đến từ chỗ bị khinh bỉ, nhưng mọi chuyện nhanh chóng khác đi. Miyuki tự hỏi tại sao anh trai cô lại không được tôn trọng như những người còn lại trong tộc Yotsuba. Cô cũng không hiểu tại sao mình lại thắc mắc điều này, vì cô đã lớn lên để không coi Tatsuya là anh trai hay xưng hô với anh ta như vậy.
Mãi cho đến khi họ đụng độ một số người Dòng máu Trái – những người lính là hậu duệ của lính Mỹ thời hậu Thế chiến III – trong cuộc đi dạo của cô ấy, cô ấy mới bắt đầu thấy Tatsuya thực sự là ai. Nhận thấy người lính, Joe Higashi, là mối đe dọa với Miyuki, Tatsuya nhanh chóng can thiệp và giao chiến với anh ta, giành chiến thắng dễ dàng. Điều này đủ để gây ấn tượng với Miyuki, chỉ làm tăng thêm cảm xúc mâu thuẫn của cô ấy đối với anh trai mình.
Khi “Phần hồi tưởng” của Irregular tiếp tục , Miyuki thấy mình cảm thương anh trai mình, điều này nhanh chóng chuyển thành cảm xúc yêu thương. Mặc dù có cảm giác mới mẻ nhưng cô vẫn cố gắng hiểu tại sao anh chỉ cảm thấy có nghĩa vụ với cô mà không phải là điều gì khác. Sự bối rối này đặc biệt xảy ra khi cô cố gắng hỗ trợ anh ta trước vệ sĩ của mẹ cô, Honami Sakurai. Khi anh ấy bỏ đi sự bảo vệ của mình đối với Miyuki không hơn gì là làm công việc của mình, cô ấy cảm thấy hơi tổn thương.
Trong cuộc trò chuyện với Honami, Miyuki biết được rằng với tư cách là người thừa kế của Gia tộc Yotsuba, cô ấy phải quen với việc không đeo cảm xúc vào tay áo của mình, vì nó có thể khiến cô ấy dễ bị nhầm người và ảnh hưởng đến vị trí của cô ấy trong Gia tộc. Bất chấp lời khuyên đúng đắn này, Miyuki vẫn không khỏi cảm thấy hơi ghen tị với những người khác tương tác với Tatsuya trong bữa tiệc tối của anh họ Mitsugu Kuroba, đặc biệt là khi cô nhìn thấy anh thật lòng cười – điều mà anh không bao giờ làm cho cô.
Vào trước cuộc tấn công của Liên minh Đại Á vào Okinawa, Miyuki, mẹ cô và Honami đều bị những kẻ xâm nhập tại Căn cứ Onna bắn hạ. Họ chỉ được cứu khi Tatsuya hồi sinh cả ba người họ và giết những kẻ xâm nhập. Vì bảo vệ tính mạng của Miyuki là trách nhiệm của Tatsuya, anh ấy đã đồng hành cùng các binh sĩ của Căn cứ Onna để chống lại Liên minh Đại Á như một sự hoàn lương vì đã làm hại em gái mình. Những hành động này cuối cùng là điều củng cố tình yêu của Miyuki dành cho Tatsuya đến mức hỏi mẹ của họ về lý do tại sao anh ấy cảm thấy có nghĩa vụ với cô ấy.
Mẹ của anh chị em, Miya, tiết lộ rằng sau khi thực hiện phẫu thuật cho anh ta để tăng cường khả năng ma thuật của anh ta, một trong những tác dụng phụ khiến anh ta mất đi cảm xúc, tất cả ngoại trừ một: tình yêu dành cho em gái của anh ta. Kể từ thời điểm đó và cho đến ngày nay tại trường Trung học Phép thuật , Miyuki cam kết với anh trai của mình – ngay cả khi cô ấy biết rằng cô ấy không thể ở bên anh ấy một cách lãng mạn do quan hệ huyết thống.