極黑的布倫希爾德

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高中生村上良太，對十年前名為黑貓的女孩死去一事深感愧疚，為了贖罪，他決定替黑貓證明外星人確實存在。良太一心想成為NASA的研究人員，便獨自一人蔘加天文社的社團活動。某一天，酷似黑貓的少女黑羽寧子轉進良太班上，但她卻完全不認得良太‧‧‧。

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為了將轉學申請書和夏令營行程表交給沒來上學的寧子，良太前往拜訪寧子的住處。當良太發現悄悄住在廢棄村落的寧子，兩人正在交談時，卻從遠方傳來有人求救的聲音，不過寧子卻表示那不是人聲，並且半強迫性的要良太趕緊走，非常在意此事的良太決定偷偷跟蹤寧子，想找出聲音來源，結果良太看見的是‧‧‧。

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寧子全身纏滿繃帶來上學，卻堅持不肯説出理由，結果隔天寧子再度缺席，良太因為擔心而拜訪寧子家，卻看見寧子浴血倒地的場面。良太在寧子清醒後便依她指示讓寧子吃下了名為“鎮死劑”的藥。雖然寧子救回一命，但藥僅剩十顆，也只夠寧子跟佳奈兩人再撐五天‧‧‧。

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寧子偶爾會做出古怪行為只是因為不具備常識，並不是因為腦袋不聰明，逐漸地她融入了校園生活之中。另外為了在天文台生活不至於顯得奇怪，寧子也加入了天文社。和美前來造訪搬到天文台的寧子跟佳奈之際，卻遇見淋雨全身濕答答的良太，打算去泡天文台附近小鎮裏的温泉‧‧‧。

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一年級的轉學生少女鷹鳥小鳥表示想加入天文社。於是良太便趁機策劃了天文社所有社員強制參加的天體觀測會，也順道增進小鳥跟社員之間的感情。隔天晚上，良太發現熱衷於用山上高台的望遠鏡觀星的小鳥後頸竟出現了御魔具，同時間佳奈也看見小鳥將殺害寧子的預言！！

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即將斷藥的小鳥失去了蹤影，推測她打算獨自去死的良太開始着急地尋找她的下落。雖然好不容易找到了坐在地上渾身是血的小鳥，但她卻堅決不肯服藥。接着小鳥道出為了替自己慶生而捨棄性命的朋友、千繪的事‧‧‧。

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手邊只剩一個月份鎮死劑的良太，賭上一線希望拜訪了身為化學家的舅舅小五郎。要複製鎮死劑這種藥物，通常需要花上半年到一年的時間，除非其中的有效成分是結晶性化合物，才有可能在一個月內合成出來。此外良太還一併請小五郎調查，可能是外星人受精卵容器裏的內容物。花上一天分析是否為結晶性化合物後，良太等到的結果是‧‧‧。

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寧子給良太的終端機裏，有用德文書寫的訊息、某個地方的地圖，以及可以輸入密碼的欄位。良太跟和美以地圖上的地形為線索，鎖定了特定地點。接着為了安全起見，良太要寧子她們在天文台待命，自己則孤身一人前往地圖上的地點，然而‧‧‧！？

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為了尋找良太等人的所在地，研究所派出了新的魔女奈波。奈波使用掃描他人記憶的能力窺視了許多人的記憶，從中尋找線索。不過當奈波發現線索後，便設法逃離了與她一起行動並監視她的黑衣男，打算單獨過一天自由的日子。接著奈波在公園裏與良太正面對峙，結果‧‧‧！？

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期末考近在眼前，但因為命不久矣，和美覺得努力用功根本沒用而毫無幹勁。面對想説服她們乖乖讀書的良太，小鳥想出了若要讓她們努力準備考試，有獎勵的話應該就會有動力唸書的提議。因此良太做出了只要誰成績及格，就會帶她去海邊的約定‧‧‧。

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S級魔女瓦爾基麗為了回收1107號而出動了。然而她卻殺光了監視自己的所有魔法使，並且將聽聞有人被殺而趕來的特勤隊連同整座山一起轟飛，開始做出任性的行動。另一方面，得知寧子等人所在地的新魔法使初菜，好不容易來到了天文台。

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九和瓦爾基麗終於出現在天文台，良太跟初菜想用奇招讓瓦爾基麗中斷。寧子也隨同加入戰局，卻因為力量使用過度反而導致自己中斷。在絕境之中，瓦爾基麗聽從九的指示要對寧子痛下殺着，然而‧‧‧！？

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滅亡地球生命的信號無限光，開始發動覆蓋整個世界。在放棄戰鬥為了神與所有生命祈禱的魔女獵人身旁，良太等人為了拯救小鳥開始朝九的藏身之處狂奔！寧子與對她起了殺意的瓦爾基麗進行對峙，苦戰的結果是‧‧‧！？