《C³魔方少女》动画是以受到诅咒的道具为中心题材而展开，标题中的C3是《Cube》（立方体）、《Cursed》（被诅咒的）、《Curious》（好奇的）的由来。 故事的主人公是在某个陈旧的房屋中过着单身生活的高中生夜知春亮。某天夜里，当他醒来之时因为感觉到了厨房里有可疑迹象而很担心，在那里竟然有个吃着脆饼干的全裸女贼。这个名叫菲娅的少女表示自己是被诅咒的道具，为了解除诅咒而访问了夜知家。拥有能承受诅咒体质的春亮与那位美少女的同居生活开始了，然而这只是一切的开始！两人与同是同居者的黑绘一起，与想要企图找出及破坏被诅咒的道具的各种各样的组织展开战斗。