Toshokan Sensou raconte l'histoire de Kasahara Iku, la première femme à rejoindre le groupe de travail de la Bibliothèque. Dans un avenir proche, au Japon, la loi sur le renforcement des médias a été imposée à la population qui censure tous les livres et les médias. Pour contrer cela, la Force de défense de la Bibliothèque a été créée. Pour se protéger contre la Commission du droit pour l'amélioration des médias, toutes les grandes bibliothèques sont entièrement équipées d'un groupe de travail militaire, qui prend sur lui pour protéger les livres et la liberté des médias de la population. L'anime suit Iku et ses collègues soldats qui protègent divers livres et artefacts spéciaux contre l'oppression de la Commission du droit pour l'amélioration des médias. Une histoire d'amour, une histoire de guerre et une comédie se sont transformées en une seule.