帝國少女講述的是一個發生在未來人工智慧時代的故事。
故事的主人公貝貝，是一個機器人，她擁有精緻的外表，少女的身形，以及甜美的嗓音，她是一個陪伴型的機器人。
專門用於陪伴孤獨的，寂寞的人，像伴侶一樣跟他們生活在一起，填補他們內心的空虛。
但不同於人的是，貝貝是沒有感情的，她只是冷冰冰的機器。
她被製造出來的時候，被男主人公杉尼買走了。
杉尼是個患有自閉症的天才少年，他雖然擁有無人能及的才華，但是卻因為自閉症無法與人交流，因此一直孤單一個人。
父母憂心他未來的生活，於是讓買下了貝貝來陪伴他。
一開始杉尼對貝貝很是牴觸，但漸漸的被貝貝的溫柔和體貼所吸引了。
儘管他明白貝貝只不過是出於研發者對她的，她才會這樣對他，可他還是無可自拔的深陷進去。
漸漸的，貝貝被杉尼所感染，有了自主意識，她也開始喜歡杉尼。
兩人像熱戀的情侶一樣生活了一段時間。
有一天，貝貝的大腦突然接收到了一道指令，來自她的研發者，並且這導致令她無法抗拒。
研發者要求他盜走杉尼的研究資料，並且將資料傳給他。
杉尼是個天才科學家，他研究的課題對整個人類社會，甚至整個世界，都具有極大的影響力。
她知道這些資料對杉尼的重要『性』，她想抗拒，可是她抗拒不了，因為她大腦的晶片受研發者的控制。
研發者並不知道她已經有了自主意識，不停的向她下達命令，貝貝苦不堪言，最後迫不得已盜取了杉尼的資料。
還沒來得及發走，被杉尼發現了。
於是杉尼像一頭暴怒的野獸，他覺得自己被欺騙了，他義無反顧的愛了一個機器人少女，可這個機器人卻一直在欺騙他！
她彷彿在嘲笑自己的愚蠢，嘲笑自己竟然對一個沒有感情的機器人付出感情，他感受到了前所未有的恥辱！
於是他開始發了瘋一樣，將貝貝毀掉了，貝貝的資料也沒能發出去。
其實貝貝已經打算違抗自己的意志，將資料毀掉了，杉尼毀了她，也是給了她一個解脫。
因為她終於不用活在煎熬，不用背叛自己的愛人了。
杉尼冷靜下來的時候，開始後悔，開始想盡一切辦法恢復貝貝，可是已經太晚了。
於是他向貝貝的研發者發起了復仇。
女二號是在這個時候出現，她是杉尼的青梅竹馬，也是一個科學家，她一直默默愛著杉尼。
她知道了這件事之後，協助杉尼開始向研發者復仇。
此時研發者又研發出了一個戰鬥『性』的機器人，代號為化蝶。
她擁有黑暗冷豔的外表，與杉尼和女二號對抗，不停的保護著研發者，研發者對她發出了一道又一道過分的指令。
其實化蝶已經擁有了自己的自主意識，但她深愛著研發者，因此沒有違抗研發者的任何命令。
最後她死在了研發者面前，為他擋掉致命的一擊。