櫻田純是一名不愿上學而長期不出家門的中學生，熱衷于上網購物，喜歡在購買物品后的退貨限期內退回物品。有一天收到一封自稱是人工精靈荷里耶的來信，上面只寫著“上發條”、“不上發條”的選項，在好奇心的驅使下選擇了“上發條”，之后房間就出現了一個沒有署名的神秘皮箱，里面裝著一個美麗而且質感近似真人的人偶少女。當純使用木箱內的發條轉動背部的開關后，人偶有生命般地活動起來，對純說：“我是真紅，薔薇少女第五人偶。”正在這時，突然了出現被神秘人操控的小丑布偶，在生命受到威脅的緊急情況下，純雖萬般無奈還完全搞不清楚發生了什么事，卻只能稀里糊涂地成為了真紅的媒介，結成主仆關系。之后，一個個結下類似契約的人類和人偶出現在純和真紅面前，稱為“薔薇少女(Rozen Maiden)” 的人偶們的戰斗就此展開了…