该剧以发明创造为主线，描写嘟嘟宝星球上的两位主要人物：发明狂卡卡嘟和他的随从波波嘟。卡卡嘟会发明任何特别神奇、充满智慧和想象力的东西，但这个东西一旦到了波波嘟手里，总会产生意想不到 的效果，反而让发明者卡卡嘟处境尴尬或狼狈。波波嘟看起来傻乎乎的，但其实他常常是大智若愚的；而卡卡嘟看起来极其聪明，但其实常常又是漏洞百出、弄巧成 拙的。这两个人物本身就是一对矛盾，使故事充满了诙谐和幽默，极富逻辑性和想象力，给人以启迪。
魔法——這不是傳說或童話的產物，而是發展至今將近一個世紀的現實技術。今年春天，持有施展魔法能力的「魔法師」培育機構「魔法科高中」，某位少女將入學就讀。容貌秀麗、完美無缺的優等生——她的名字叫「司波深雪」。深雪夢想著和一同入學的哥哥——達也過著親密的高中生活，但擋在她面前的是一科生與二科生——優等生與劣等生的高牆……!? 由愛慕哥哥之心更勝親情的妹妹——深雪的視角所鮮活描繪的，另一個「魔法科高中」在此上演。
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菜穗（花泽香菜 配音）是一名普通的高中二年级女生，过着波澜不惊的平淡生活。一天，菜穗收到了一封神秘的信件，寄件人竟然是10年后的自己，10年后的菜穗声称自己的生命中发生了无法挽回的巨大遗憾，为了弥补这个遗憾所以才寄出了这封穿越了时空的信件。刚开始，菜穗只是将这封信当成是一个恶作剧，但第二天，信中所提及的那个叫做成濑翔（山下诚一郎 配音）的男生竟然真的转学到了菜穗的班上，按照信里所说，菜穗将会喜欢上翔，而翔则会在17岁那年的冬天死于非命。菜穗该怎样做才能够避免这一悲剧的发生呢？
