故事围绕着两位表面上看来没有共同点也互不了解对方存在的剧情展开。玛德拉丝是在陷入内战的卡萨索尼卡王国里一位对自己过去没有印象的传奇的雇佣兵和暗杀特务。另一位女主角是玛格丽特?巴顿，她是宁静的欧洲国家那芙列斯一个富裕贵族家庭的唯一继承人。
在故事开篇的12年前，玛格丽特和她的母亲乘坐的飞机在卡萨索尼卡坠毁。那次事件之后，飞机上的乘客以及担任救援人员指挥工作的玛格丽特的父亲一直行踪不明。但是，玛格丽特独自一人回到了那芙列斯，可是已失去了记忆，她唯一能回想起的只有“玛德拉丝”这一个词，然而这条线索将两位少女联系在了一起。自从强大的犯罪集团安纺的神秘的幕后主使人显示出对她们两人的兴趣，她们开始对安纺展开独立的调查。
由于隐喻同性恋内容，《MADLAX》在百合迷中博得了知名度。这种推测主要的来源是玛德拉丝，潘尼莎和丽美黛之间的关系。
《MADLAX》以卡萨索尼卡为背景设定。第一集中对比了战乱中的卡萨索尼卡和平静美丽的那芙列斯。之后故事转移到了战区，重点放在主要角色上，比如丽美黛，以及他们的痛苦遭遇。在一次采访中，导演真下耕一说该故事是在表现一个疯乱的地区和另一个宁静的地区的人民生活状况的同时描述人民的内部斗争。因此，“MADLAX”是英语词汇 "MAD" 和 "reLAXed" 的混成词。作品的主题之一是要暗示人类的两面性。《MADLAX》也是讲述玛格丽特寻求她心理身份的故事。依据真下的菜单主题名，梶浦由记提出了一条阐述：当玛格丽特寻找记忆时，她接连地遇见了其他角色（“门卫”），了解到他们所代表的生活方式（“门”），最后她找到了自己的门，这是她全新的身份，取代了她十二年前失去的那一个。
剧情
故事前半部分的情节在两位女主角中交替展开。玛德拉丝是在战火连绵的卡萨索尼卡中最出色的特务之一[8]。玛格丽特则是住在那芙列斯（参考法国所虚构的国家）的一位疲态的，不甚灵便而且健忘的人。
玛格丽特持有的一本据推测是由她的父亲留下的绘本，引起了国际犯罪集团安纺的注意。玛格丽特开始寻找绘本的起源并发现它们在卡萨索尼卡。安纺的高级特务卡洛沙?多尔负责追踪玛格丽特，但他在给安纺头目弗莱迪?曼迪的汇报中却特意把目标导向给安纺造成麻烦的玛德拉丝。另一方面，双亲死于卡萨索尼卡战火[10]，曾经担任过玛格丽特辅导教师的潘尼莎?雷尼发现她的雇主向卡萨索尼卡交战的双方秘密提供军火。为了调查事件的真相，潘尼莎来到卡萨索尼卡，在那里被指派为她的保镖的人正是玛德拉丝。在玛德拉丝的帮助下，潘尼莎获取证实安纺是卡萨索尼卡内战幕后策划者的数据。玛格丽特也决定前往卡萨索尼卡，由卡洛沙和她的女仆爱诺雅?贝克陪同。
其后玛德拉丝见到了玛格丽特，并动身找寻一位可能了解玛格丽特的绘本，安纺的介入以及安纺自身情况的卡萨索尼卡神秘主义者姬塔。姬塔告诉她们关于安纺之事和安纺准备将世界推入全面战争的计划。她同时揭露了安纺的首领具有与三本绘本有关的超能力，其中一本绘本正由玛格丽特所拥有。玛格丽特利用她自己的超能力和自己持有的绘本找回了她失去的记忆。一直帮助玛格丽特的卡洛沙，也要求恢复自己的记忆，尽管先前他已被警告别这么做。卡洛沙发现他实际上已在12年前死去，他仅靠他自己为了保护玛格丽特的这一单纯意愿的驱使来维持生命。随后卡洛沙失踪了，玛格丽特也落入了曼迪之手，曼迪想利用她的能力进一步落实他的计划。
正当玛格丽特和卡洛沙举行仪式时，玛德拉丝遭到卡萨索尼卡狙击手丽美黛的袭击。丽美黛瞄准玛德拉丝射击，却杀死了潘尼莎，潘尼莎之死使玛德拉丝极度消沉。爱诺雅和姬塔神官的侍从娜哈尔让玛德拉丝重新燃起生存的动力并说服她营救玛格丽特，之后三人一起席卷了安纺总部。爱诺雅也在这次行动中丧生。另外玛格丽特由于受到了曼迪的控制，对着玛德拉丝连开数枪，玛德拉丝也倒下了。曼迪相信玛德拉丝已死，举行了一场仪式，使得人人丧失自我，从而引发世界进入无秩序状态。但是玛格丽特恢复了记忆并摆脱了曼迪的精神控制。直至此刻观众方能了解到故事的背景：时间回到了1999年，曼迪利用他的能力使玛格丽特的父亲失去本性，然后玛格丽特被迫杀死了自己的父亲。为了脱离这一可怕的事实，玛格丽特把自己分成了三个分身体：一个“记忆的载体”蕾迪西雅，一个承担罪责的玛德拉丝和一个无辜的玛格丽特自己。玛格丽特无法在自卫中开枪打她的父亲，为了生存下去而制造了玛德拉丝，玛德拉丝为玛格丽特扣下了扳机；而制造出蕾迪西雅的目的则是为了封存这段记忆以及防止玛德拉丝和玛格丽特两位合体。真相揭露之后玛德拉丝又一次现身，开枪打倒了曼迪。接着玛格丽特把她的三位分身体融合在一起，撤消了她之前和曼迪举行的仪式，把世界从疯狂中拯救了出来。随后，她再次一分为三，认定她在12年以后不再拥有对她的其他分身体作决定的权利。
