2016年、首都圏に突如出現した巨大な繭のような形をした“フェノメノン”。 その内側に取り込まれた人々は狂い、 殺し合いを始めるようになってしまう。 日本政府は、突発的に出現するフェノメノンを収束するべく、トライガジェットという特殊な装置を扱う能力をもつ少女ばかりの特別攻撃隊“トライナリー”を結成。彼女たちは、人の心の暴走が生み出すという“フェノメノン”の中に侵入し、その世界を支配する“クラン”との戦いを繰り広げていく。

大ファンのアーティスト、FreyMENOWのライブのため、東京にやってきたつばめ。しかしライブは異様な雰囲気に包まれ、FreyMENOWは囚われ、つばめも命を狙われる。そこに神楽坂トライナリーのメンバーが駆け付け、事態の収拾に当たるが、その混乱中で、つばめの力が目覚める。

新人隊員としてトライナリーに参加することになったつばめ。同じく新人隊員の神楽も合流し、２人は急速に仲良くなってゆく。トライナリーとしての任務をこなしつつ、カフェでのおしゃべりや、気になる男子とお祭りに繰り出したり、ゆるやかな普通の日常を送るつばめたち。

アーヤの秘められた日常を探るガブ、神楽と秋葉原でデートするつばめ……普通の女の子としての、トライナリーのメンバーの時間が流れて行く。ある時、まるでゲームの中の空間を模したようなフェノメノンが発生。事態に当たるメンバーは、まるでゲームのキャラクターのように、戦いを繰り広げることになる。

トライナリーは、みやびの実家のある海岸で合宿をすることに。各々が海での楽しい時間を満喫する中、前回の任務の際、神楽との関係がぎこちなくなったつばめは、なんとか仲直りしようと会話を試みる。しかし神楽は予想外の態度を取り、そしてそこに、フェノメノンまでが発生するのだった。

自分たちのおよび知らぬところで事態は進行し、状況に流されるままとなるトライナリーのメンバーたち。しかしそれでも、自分たちなりに道を切りひらこうと、それぞれに行動をはじめる。そしてやがて世界の真実が、彼女たちの目の前に、そのいびつな姿を現そうとしていた。

明らかになった世界の真実は、トライナリーのメンバーたちにとって、そしてつばめにとって、あまりにも過酷なものだった。複雑な因縁の果てに現れた意外な敵を相手に、それでも少女たちはあきらめることなく、友情と、純粋な想いを胸に戦いに赴く。そこにあるのは、さらなる大きな謎との対決であった。