Toshokan Sensou opowiada historię Kasahary Iku, pierwszej kobiety, która wstąpiła do Bibliotecznego Oddziału Zadaniowego. W niedalekiej przyszłości w Japonii społeczeństwu narzucono Ustawę o Ulepszaniu Mediów, cenzurującą wszystkie książki i media. Aby się temu przeciwstawić, utworzono Biblioteczne Siły Obronne. Aby bronić się przed Komisją Ustawy o Ulepszaniu Mediów, wszystkie większe biblioteki mają w pełni wyposażony wojskowy oddział zadaniowy, który bierze na siebie ochronę książek i wolności mediów społeczeństwa. Anime śledzi losy Iku i jej towarzyszy broni, gdy chronią rozmaite wyjątkowe książki i artefakty przed uciskiem Komisji Ustawy o Ulepszaniu Mediów. Historia miłosna, opowieść wojenna i komedia w jednym.