In un mondo in cui le donne non esistono più, gli uomini sopravvissuti hanno ricreato le donne nella forma di robot umanoidi, chiamate "marionette". Le marionette sono costruite per servire gli uomini ed hanno delle limitazioni nella loro possibilità di interagire con gli uomini. Il giovane e squattrinato Otaru Mamiya un giorno incontra una graziosa marionetta chiamata Lime. Lime è un modello "Saber", ovvero dotato di uno speciale circuito chiamato "otome kairo" in grado di fornirle delle emozioni vere. Quando Otaru risveglia altre due Saber Marionettes, la piccola e riservata Cherry, e l'esuberante e prosperosa Bloodberry, la sua vita da ragazzo normale terminerà, ed inizierà una serie di avventure legate alle sue tre nuove amiche. Infatti le tre marionette sono così speciali da diventare la mira del crudele Faust, leader del regno di Gartland, che intende impadronirsene per soddisfare i suoi desideri di conquista del pianeta.