物語は槍殻都市グレンダン最強の武芸者「天剣授受者」の1人であったレイフォンが故郷の都市を追放されるところから始まる。武芸を捨て、新たな道を探すために学園都市ツェルニの一般教養科に入学したレイフォンは、入学式で起きた騒動に係わったことで生徒会長カリアンに呼び出され、レイフォンの素性を知っていたカリアンにより武芸科への転科を余儀無くされる。レイフォンは当初、一般教養科に戻りたいがために手を抜くが、所属することになった自衛小隊「第17小隊」の隊長ニーナの強い意志に惹かれ、故郷の幼馴染リーリンの手紙に励まされ、新しい道を探す場所を守るために戦うことを決意する。また、レイフォンの入隊は第17小隊の面々にも少なからぬ影響を与え、第17小隊は徐々に団結し対抗試合で好成績を残していく。2巻までは第17小隊が結束するまでを描き、3巻からはツェルニが唯一保有するセルニウム鉱山に現れた廃墟と化した都市の電子精霊「廃貴族」を中心に、第17小隊以外の小隊やグレンダンでの描写を交えて物語が展開する。廃都の探索を命じられた第17小隊と第5小隊、同時期にグレンダンで起きたリーリンが何者かに狙われる事件の双方を通じ、レイフォンがグレンダンを追放される切っ掛けとなった過去の過ちの全容が明らかとなる。その後、ツェルニでは廃貴族を求めるグレンダンの「サリンバン教導傭兵団」の来訪と同時に違法酒の密輸事件が発覚し、レイフォンと同じ流派に属する傭兵団の長ハイアの登場と、密輸事件の容疑者として第10小隊が浮かぶことで、レイフォンが抱える自らの流派の技に対する戒めと、第17小隊の狙撃手シャーニッドの過去が明らかになる。やがてツェルニは廃貴族の力によって汚染獣の巣窟へと向かうように暴走し、暴走の原因を調べるために都市の機関部に向かったニーナは廃貴族に憑依され行方不明となる。一方グレンダンではリーリンが養父でありレイフォンの師である武芸者デルクから流派の後継者の証である錬金鋼を託され、レイフォンが抱える自戒を解消するためにレイフォンに渡して欲しいと頼まれる。これを受けてリーリンはツェルニへ向かうことを決意する。女王アルシェイラから廃貴族捕縛の命を受けた天剣授受者サヴァリスがリーリンと共にツェルニに向かうという展開で第1部を締めくくり、第2部へと続いていく。
『鋼殻のレギオス』の本筋となる長編は、文庫本1巻から5巻までが第1部、6巻から14巻までが第2部に位置付けられており、文庫本のタイトルも5巻までと6巻以降で傾向が異なる。
学園都市連盟に加盟する学園都市の1つ。6年制で、いわゆる普通の勉学を学ぶ一般教養科や武芸者を育成する武芸科を始めとした様々な学科があり、約6万人の学生が住んでいる。武芸大会や汚染獣の襲撃に対する戦力の中核となる存在として、武芸科の中でも特に優秀な生徒を集めた「小隊」が組織されているその中でも一番発言力を持った武芸長という役職もある、近年は武芸大会での敗北が続いており、レイフォンが入学した時点ではセルニウム鉱山を1つしか保有しておらず、次の武芸大会では後が無い状況であった。現在、ツェルニでは第1から第17まで計17の小隊が組織されており、定期的に「学内対抗試合」と呼ばれる武芸大会の模擬試合を行っている。本来は戦力査定を兼ねた訓練の一環であるが、武芸者の多くはプライドが高く、試合の成績が奨励金や小隊の解散にも係わることから、実際には勝敗数を競い合う激しいものとなっている。また、試合の様子は一般の生徒にも公開されており、武芸科の生徒以外にとって対抗試合は大きなイベントの1つで、小隊や小隊員のファンクラブも存在する。
ウォルト・ディズニー（1966年没）とロイ・O・ディズニー（1971年没）の死後、ウォルト・ディズニー・スタジオの経営はドン・B・テータム、E・カードン・ウォーカー、ロナルド・W・ミラーらの手に委ねられていたものの、第1次黄金期を支えていたナイン・オールドメンの相次ぐ引退などの影響もあり、かつてほどの好成績をあげることができずにいた。特に『きつねと猟犬』の製作中に、長きに渡ってアニメーターを務めたドン・ブルースが11人のアニメーターを連れてディズニーを去り、彼自身のスタジオ（「ドン・ブルース・プロダクションズ」）を設立したことはディズニーに強い衝撃を与えた。多くのアニメーターが去ったことで『きつねと猟犬』の制作が遅れる一方で、ドン・ブルース・プロダクションズは1982年に『ニムの秘密』を制作。『きつねと猟犬』自体は結果的に最後のナイン・オールドメン参加作品となったことで成功を収めたものの、ブルースの会社は後にアニメーション産業の中でディズニーの主な競争相手となった。その後、ソール・スタインバーグによる実質的な「乗っ取り」からかろうじて逃れたディズニーは大きな組織変革を行った。1984年にパラマウント映画のマイケル・アイズナーがCEOに就任し、元同僚であるジェフリー・カッツェンバーグも参加、ワーナー・ブラザースのフランク・ウェルズが社長に就任した。1985年には実写映画制作部門拡大のために、アニメーション部門はバーバンクにあるディズニーのメインスタジオから東に3.2kmほど離れたグレンデールの格納庫、倉庫、トレーラーなどで構成された簡易拠点に移転。そして、『コルドロン』（1985）が興行的に失敗すると、苦肉の策として、30年に渡るスタジオのポリシーに反し劇場アニメよりも大幅に制作費を抑えることのできるテレビアニメーション部門を設立（詳細後述）。こうしてアニメーション部門はさらなる危機にさらされることとなった。1986年、ブルースが『アメリカ物語』を公開した傍らディズニーは『オリビアちゃんの大冒険』を公開。成績自体は悪くはなかったものの初公開で高い興行収入を記録した『アメリカ物語』には及ばず、「暗黒時代」ともいうべき低迷期を抜け出すことは容易ではなかった。そんな中で1988年、ブルースの下で『アメリカ物語』と『リトルフット』の演出家を務めたスティーヴン・スピルバーグと共に、実写とアニメを組み合わせた『ロジャー・ラビット』を制作。この映画は批評的にも商業的にも成功を収め、技術的功績として3つのアカデミー賞を受賞。ディズニー劇場アニメーションに対する世間の関心を取り戻す足掛かりとなった。この後、スピルバーグはロジャー・ラビットの短編映画3つの製作に協力した。