《无畏魔女OVA》的故事背景设定在1930年代的欧洲，人类突然面临名为“涅洛伊”的神秘敌人。这些敌人无法被常规武器摧毁，唯有拥有特殊魔法力量的少女——“魔女”才能与之对抗。1944年9月，在第501统合战斗航空团“Strike Witches”的努力下，欧洲西部的“涅洛伊”巢穴被成功消灭，区域安全得以恢复。然而，战斗并未结束。故事聚焦于第502统合战斗航空团“Brave Witches”，她们在东线继续与“涅洛伊”展开激烈的战斗。这支队伍由一群性格各异的魔女组成，她们不仅要面对强大的敌人，还要克服内心的恐惧与矛盾，展现无畏的勇气与坚定的信念。OVA通过细腻的情感刻画与精彩的战斗场面，展现了少女们在战争中的成长与羁绊。