《神枪少女第一季》的故事围绕着社会福利机构“公教儿童救助会”展开。这里收养了一群身患绝症的少女，她们被改造成半机械人，成为执行危险任务的杀手，被称为“神枪少女”。其中，少女齐力埃拉与特工海克特搭档，齐力埃拉原本是个普通女孩，患病后被改造成杀人工具，海克特则负责指导和保护她。在一次次危险任务中，他们逐渐建立起特殊的情感纽带。然而，这份工作充满了血腥与残酷，少女们的身体和心灵都承受着巨大的压力。她们在执行任务时要面对各种敌人，同时还要应对自身改造带来的副作用。每一次任务都是生死考验，她们的命运也在这一次次的战斗中不断改变。