Basada en la línea original de Frame Arms, Frame Arms Girl presenta a los robots de esa línea retratados como chicas antropomorfas, conocidas como FA Girls para abreviar, que pueden equiparse con varias piezas de armaduras y armas, incluidas las de la serie Frame Arms y MSG. . La línea fue diseñada por Humikane Shimada, basada en los diseños mecha originales de Takayuki Yanase.
La adaptación al anime sigue a una chica llamada Ao Gennai a quien se le envió un prototipo F.A. Chica conocida como Gourai y tiene la tarea de ayudarla a reunir datos sobre la batalla y las emociones. Los dos pronto se encontrarán con más chicas de AA, contra las que Gourai pelea y también tiene varias aventuras al mismo tiempo.