《键姬物语 永久爱丽丝轮舞曲》讲述了一个充满奇幻与战斗的故事。主角桐原有人是一个热爱《爱丽丝物语》的少年，而他的妹妹桐原丽叶也对此充满兴趣。然而，她们的生活被卷入了“爱丽丝能力者”（键姬）的战争中。这些少女们为了寻找幻之故事《永久的爱丽丝》而展开激烈的战斗。传说如果集齐全部的故事，就能完成可以实现任何愿望的《第三爱丽丝之书》。每次战斗时，少女们都会进入一个特殊的空间，展开激烈的对决。桐原丽叶作为键姬之一，不仅要面对其他能力者的挑战，还要面对自己内心的挣扎。故事围绕着她与桐原有人以及其他键姬之间的关系展开，充满了奇幻、热血与情感的碰撞。她们在追寻《永久的爱丽丝》的过程中，逐渐揭开了隐藏在背后的真相。