大洗女子学園に通う女子高生の西住みほ(CV: 渕上舞)は、過去のトラウマを理由として戦車道の存在しない大洗女子学園へ転校してきたが、引っ込み思案な性格から未だ友達が居らず寂しい毎日を過ごしていた。しかしある日、みほに興味を持っていたクラスメイトの武部沙織(CV: 茅野愛衣)と五十鈴華(CV: 尾崎真実)に話しかけられ、共にお昼を過ごして以来友達となる。
一方、生徒会では数年後に戦車道の世界大会を日本で開催することが決定し、文科省から全国の高校や大学へ戦車道に力を入れるように要請があったことで、必修選択科目へ戦車道を復活させることを計画する。必修選択科目は戦車道のほか、茶道、華道、香道、書道、弓道、長刀道、合気道、仙道、忍道を含めた計10科目であるが、生徒会では戦車道の成績優秀者へ特典や優遇策を約束するなど特に力を入れる一方、西住流戦車道の後継者であるみほには戦車道を選択するように圧力を掛けて迫る。過去のトラウマから戦車道を拒否していたみほは一度は断るが、必死に庇う沙織や華の思いを受けて再び戦車へ乗ることを決意する。その後、みほに憧れる秋山優花里(CV: 中上育実)や登校中に偶然知り合った冷泉麻子(CV: 井口裕香)が仲間として加わる。
戦車道が廃止されてから年数が経過していたため、教官の到着を2日後に控えながら、格納庫にあるのは未整備状態のIV号戦車1輌のみであった。何処かにあるとされる他の戦車は行方不明のまま、生徒達は記録が残っていない中で手分けして捜索し次々に発見する。戦車は野ざらしで放置されていたり池に沈んでいたりと散々な状態であったが、自動車部が回収して1日前にようやく全員が乗車可能な5輌の戦車が揃う。洗車や清掃は生徒達、整備は夜間に自動車部が急ピッチで行い、翌日までに全車を可動状態に仕上げた。みほ以外の全員が戦車道初心者という状態の中、実戦練習と親善試合を経て、大洗女子学園は公式戦である戦車道全国高校生大会にエントリーする。姉との再会、勝利に固執する生徒会。様々な思惑が交錯する中、公式戦の幕が上がる。