Yukimura Shinya y Himuro Ayame son dos científicos que quieren descubrir si el amor puede resolverse mediante una teoría científica. Estos dos científicos también tienen sentimientos el uno por el otro y quieren poder resolver sus sentimientos a través de hechos teóricos similares. Con esta oportunidad perfecta, estos científicos intentarán resolver la teoría del amor que se expresan el uno al otro.

La historia trata de Shichika Yasuri, séptima cabeza generacional de la escuela de artes marciales Kyotô-ryû en el Japón medieval. Tanto él como su pequeña hermana Nanami viven en una isla solitaria hasta que un consejero militar de nombre Togame les habla sobre las 12 espadas legendarias que han sido forjadas. Como resultado, Sichika se embarca en una aventura en busca de dichas espadas.

La protagonista del anime es una chica llamada Excel (el anime lleva su nombre) que es una joven hiperactiva que trabaja para una organización secreta que quiere dominar el mundo. El jefe de esa organización secreta es Il Palazzo y Excel le tiene tanta admiración a el que haría cualquier cosa por el. Il Palazzo esta convencido que el mundo va de mal en peor… lleno de odio, violencia, muertes, etc. Por lo tanto el considera que debe empezar por matar el creador del manga de Excel Saga (Koshi Rikudo). Durante el transcurso de este anime es bien probable que se rían mucho por las extrañas parodias que hacen y verán como en cada capitulo los intentos de Excel a completar las misiones fallan siempre.

Zhuge Liang, el legendario estratega de los Tres Reinos, renace en Tokio moderno y se enfrenta a un mundo de fiestas y caos, donde su astucia será puesta a prueba en un ambiente completamente inesperado.