Ambientada en la Italia moderna, Gunslinger Girl sigue a un grupo de jóvenes heridas traumáticamente que fueron sacadas de hospitales de todo el país, que luego son mejoradas cibernéticamente, adoctrinadas y entrenadas para ser asesinas por una rama secreta de la Corporación Pública para el Bienestar Social, Sección 2. A cada niña se le asigna un manejador masculino que supervisa su entrenamiento, despliegues y conducta general. Cada manipulador es libre de "condicionar" a su asesino cibernético en la medida que lo considere oportuno, lo que aumenta la letalidad y la lealtad de una niña a expensas de la individualidad humana y la vida útil.
