L'anime di Steel Angel Kurumi consiste della prima serie televisiva di 24 episodi, quattro episodi OAV intitolati Steel Angel Kurumi Encore e la seconda serie televisiva di 12 episodi. Steel Angel Kurumi Zero invece è una sorta di prequel dai toni molto più drammatici rispetto alla serie regolare.
Trama
Durante l'era Taisho, i militari hanno studiato l'impiego di androidi per scopi bellici ed hanno fatto sviluppare dei robot potentissimi unendo la scienza alla magia: gli "Steel Angels" infatti sono dei robot con al loro interno un "Angel Heart", un elemento magico in grado di dargli la vita. Il creatore degli "Angel Heart", il Dr. Ayanokōji, tuttavia aveva progettato gli "Steel Angel" per scopi assolutamente pacifici. Per questa ragione, il buon dottore decide di abbandonare l'esercito e continuare i propri progetti da solo.
Tempo dopo, il piccolo Nakahito Kagura si trova ad esplorare da solo quella che si dice essere la casa di un vecchio scienziato pazzo. E mentre all'esterno della casa l'esercito comincia ad attaccare, Nakahito muovendosi al buio si trova bocca a bocca con una bellissima bambola ad altezza naturale. La bambola improvvisamente si anima e comincia a combattere, sconfiggendo in breve tempo l'intera armata. E come se non bastasse la bambola, che si chiama Kurumi, chiama Nakahito "padrone". Ed ancora più sorpreso è il dottor Ayanokōji, che si rende conto che la più potente arma del mondo è nelle mani di un dodicenne.
È un giovane mistico in addestramento. Un giorno, i suoi amici l'hanno spinto ad entrare segretamente in quella si pensava fosse la casa di un folle scienziato. Ed è proprio in quest'occasione che Nakahito ha conosciuto Kurumi, a cui ha dato accidentalmente un bacio sulle labbra, facendola attivare. Nakahito è abbastanza timido ed impacciato con le ragazze, e continua a diventare rosso in seguito alle attenzioni di Kurumi nei suoi confronti.
È la più grande invenzione del Dr. Ayanokōji. Potentissimo robot con la maturità di una ragazzina di cinque anni; Kurumi è anche uno dei membri del progetto conosciuto come "Angel Heart Revisited". Lei comunque non ha un normale "angel heart", lei ne ha una versione iperpotenziata, l'"Angel Heart Mark II". Kurumi era stata creata dal Dr. Ayanokōji per proteggere il mondo, ma invece si è trasformata in una ragazza ipersensibile che non fa altro che fantasticare sul suo "padroncino". L'incredibile potenza fisica di Kurumi sembra essere in qualche modo collegata al crescente affetto sviluppatosi fra lei e Nakahito.
Saki può essere considerata la sorella di Kurumi. Utilizzata inizialmente dall'esercito per sconfiggere Kurumi e il Dr. Ayanokōji, Saki si è "spenta" all'ultimo momento. E per riattivarla Kurumi l'ha baciata, diventandone la "padrona". Ma considerando che Kurumi "appartiene" a Nakahito, Saki vive in uno stato di gelosia perenne nei loro confronti. Saki non sembra essere dotata di una grande personalità, ma proprio come Kurumi è potentissima.
È la più grande creazione della misteriosa isola galleggiante conosciuta come l'"Accademia". Lei non è un normale Steel Angel... infatti invece di avere soltanto un Angel Heart, ne ha ben due nello stesso corpo. Ma anche avendo 2 Angel Hearts Karinka non può competere con la potenza di Kurumi, generata dall'amore dell'androide per Nakahito.
È l'inventore degli "Steel Angel" e del componente "Angel Heart", e lavorava per conto dell'esercito. È una persona molto pacifica e tranquilla, benché un po' bizzarra, ed infatti lui aveva creato Kurumi per proteggere la Terra e non per scopi bellici. Quando si è reso conto che le sue idee non collimavano con quelle dell'esercito ha preferito continuare il proprio lavoro da solo.
Kiss kara hajimaru Miracle (KissからはじまるMiracle? lett. "Un miracolo che comincia con un bacio"), cantata dalle Steel Angels (Atsuko Enomoto (Kurumi), Rie Tanaka (Saki) e Masayo Kurata (Karinka))
Sigle di chiusura
Eien no Kotetsu Tenshi (永遠の鋼鉄天使? lett. "Eterni angeli d'acciaio"), cantata dagli Steel Angels (1ª serie)
Suki-suki-suki-suKisu shite!, cantata dagli Steel Angels (Encore)
Sunda aozora no mukou ni (澄んだ青空の向こうに? lett. "Oltre il cielo blu"), cantata dagli Steel Angels (2ª serie)
Hajimari no kiseki (はじまりの奇跡? lett. "Il primo miracolo"), cantata da Angels (Zero)