É uma série japonesa que possui um anime produzido pelo estúdio Shaft com roteiro de Gen Urobuchi, direção de Akiyuki Shinbo, design de personagens de Ume Aoki e trilha sonora de Yuki Kajiura. O anime começou a ser exibido no dia 6 de janeiro de 2011.
A série também possui uma adaptação direta do anime para mangá que começou a ser publicada em 12 de fevereiro de 2011 e está previsto para ter 3 volumes. Existem mais duas adaptações para mangá, Puella Magi Kazumi Magica ~The Innocent Malice~ cuja publicação iniciou-se em 24 de janeiro de 2011 e Puella Magi Oriko Magica que está prevista para ser lançada após o termino do anime. A editora Nitroplus também está produzindo uma adaptação da série em novels.
Um dia, a garota de 14 anos chamada Madoka Kaname tem um sonho onde vê uma garota lutando sozinha contra um monstro imenso em um mundo destruido. No dia seguinte, já na escola, ela descobre que a garota de seu sonho chamada Homura Akemi se transferiu para sua sala. Mais tarde quando sai para fazer compras em um shopping com suas amigas, Madoka ouve uma voz pedindo socorro, e encontra Homura perseguindo uma pequena criatura chamada Kyubey. Madoka e sua amiga Sayaka Miki escapam levando Kyubey consigo mas ficam presas em uma realidade paralela onde tudo é destorcido e monstros estranhos espreitam, mas são salvas por uma garota chamada Mami Tomoe. Kyubey então explica a Madoka e a Sayaka que no mundo existem bruxas, criaturas horrendas e não humanas que se alimentam de humanos (tanto literal quanto figuramente) e influenciam pessoas a se suicidar e cometer assassinatos dentre outras coisas. Kyubey então diz que realizará um desejo de Madoka e Sayaka, qualquer um, independentemente do que seja, desde que elas concordem em se tornar Puellae Magi (Garotas Mágicas em latim, cuja forma singular é Puella Magi) e cacem as bruxas. Mas, nem tudo é o que parece ser...
Puella Magi Kazumi Magica ~The Innocent Malice~ conta a história da garota Kazumi que perdeu a memória depois de ser alegadamente sequestrada e que planeja descobrir seu passado enquanto luta ao lado de uma equipe de Puellae Magi chamada "Santas das Plêiades.
Puella Magi Oriko Magica acontece em uma linha cronológica inespecífica antes do primeiro anime. A história se baseia no mistério de uma série de assassinatos de Puellae Magi que estão sendo investigados por Mami Tomoe, enquanto que Kyoko Sakura encontra uma pequena Puella Magi chamada Yuma Chitose.