《魔法纪录：魔法少女小圆外传》的故事舞台设定在神滨市，这里流传着魔法少女们能实现任何愿望的都市传说。主角环伊吕波为寻找失踪的姐姐来到神滨市，在这个过程中结识了众多魔法少女，如忧郁内向的由比鹤乃、活泼开朗的水波玲奈等。她们各自怀揣着不同的愿望成为魔法少女，却也面临着不同的困境。神滨市存在着特殊的「魔女之夜」现象，还有神秘的「迷宫」不断出现，威胁着魔法少女们的安全。伊吕波和伙伴们一边对抗魔女，一边探寻神滨市背后隐藏的秘密，在这个过程中，她们的友情逐渐加深，也不断成长，共同面对各种挑战与危机。