"Assault Lily Bouquet" spielt in einer nahen Zukunft, in der die Menschheit von mysteriösen Kreaturen namens "Huge" bedroht wird. Diese Wesen sind für gewöhnliche Waffen unverwundbar, und nur speziell ausgebildete Mädchen, die sogenannten "Lilien", können sie bekämpfen. Die Lilien nutzen eine Kombination aus magischen Fähigkeiten und speziellen Waffen, den "CHARM" (Counter Humanoid Armed Reinforcement Material), um die Huge zu besiegen. Die Geschichte konzentriert sich auf die Schülerinnen der Yurigaoka Girls' Academy, einer Schule, die Lilien ausbildet.

Die Protagonistin, Riri Hitotsuyanagi, tritt der Akademie bei, um eine starke Lilie zu werden und die Welt zu beschützen. Sie bewundert die talentierte und charismatische Yuyu Shirai, die als eine der stärksten Lilien der Schule gilt. Riri schließt sich dem "Legion" genannten Team von Yuyu an, das aus weiteren Lilien besteht, darunter Kaede Johan Nouvel, Fumi Futagawa und Mei Fan Yuzhi. Jede dieser Charaktere verfügt über einzigartige Fähigkeiten und Persönlichkeiten, die sie in den Kampf gegen die Huge einbringen.

Im Laufe der Serie wird die Beziehung zwischen Riri und Yuyu vertieft, wobei Riri versucht, Yuyus Erwartungen zu erfüllen und gleichzeitig ihre eigenen Grenzen zu überwinden. Die Handlung erforscht auch die Dynamik innerhalb des Teams und die Herausforderungen, die mit der Zusammenarbeit und dem Vertrauen unter den Lilien verbunden sind. Neben den Kämpfen gegen die Huge gibt es auch Momente, die das tägliche Leben der Schülerinnen an der Akademie beleuchten, einschließlich ihrer Freundschaften und persönlichen Konflikte.

Ein zentrales Thema der Serie ist die Bedeutung von Zusammenhalt und gegenseitiger Unterstützung, sowohl im Kampf als auch im Alltag. Die Lilien müssen nicht nur ihre physischen Fähigkeiten verbessern, sondern auch lernen, als Team zu agieren, um die Bedrohung durch die Huge effektiv zu bekämpfen. Die Serie verbindet Action, Drama und emotionale Momente, während sie die Entwicklung der Charaktere und ihrer Beziehungen zueinander in den Vordergrund stellt.