《狐妖小红娘》的故事围绕人与妖之间的爱情展开。根据古典小说记载，世上有人有妖，妖会与人相恋，妖寿命千万年，人的寿命有限，人死了，妖活着。人会投胎转世，但投胎以后，不记得上辈子的爱。妖如果痴情的话，就去找狐妖“购买”一项服务，让投胎转世的人，回忆起前世的爱。狐妖红娘这一个 角色就这样诞生，作品主要讲述了以红娘为职业的狐妖在为前世恋人牵红线过程当中发生的一系列有趣、神秘的故事。
动画内容包括数量之间的关系、几何空间、统计概率、数学应用等，每集讲解一个数学概念，从生活入手让抽象的数学概念变得生动有趣。孩子可以将学到的知识应用到生活中的每个角落，让孩子体会到数学的魅力，从而感受数学带来的乐趣！
故事发生在太正三十年，帝国华击团花组的组长神山诚十郎（阿座上洋平 配音）出国公干，由天宫樱（佐仓绫音 配音）担任代理队长的职务，然而，神山的任期未满便突然返回小组中，还带回了一位名叫克拉拉（早见沙织 配音）的陌生少女。克拉拉隶属于莫斯科华击团，她所在的小组因为一场意外而全军覆没，克拉拉是其中唯一的幸存者。个性大大咧咧，宛如男生一般粗鲁的暴力巫女东云初穗（内田真礼 配音）、拥有超高智商的天才忍者望月蓟（山村响 配音）、身材高挑英姿飒爽男女通吃的帕尔玛（福原绫香 配音），花组的成员们齐心协力，试图调查莫斯科华击团覆灭的真相。
