O sargento Sousuke Sagara retorna à Jindai High School para proteger a valiosa "arma de guerra", Kaname Chidori, de qualquer ameaça. No entanto, sua falta de habilidades sociais e experiência na vida real resultam em situações cômicas, porém perigosas, que põem em risco a vida escolar pacífica que Kaname tanto anseia. Enquanto Sousuke continua a levar uma vasta gama de armas para a escola como meio de resolver ameaças — reais ou falsas — Kaname se esforça para cumprir seu dever como vice-presidente do conselho estudantil, ao mesmo tempo em que o mantém sob controle. Para garantir o sucesso da missão, Sousuke é ocasionalmente forçado a usar a fantasia de um famoso mascote de parque de diversões chamado Bonta-kun. Com sua experiência técnica, ele eventualmente transforma o uniforme exuberante em um exoesqueleto de ponta que tem apenas uma disfunção: o tradutor de voz só consegue produzir o som "mofu". Full Metal Panic? Fumoffu retrata as aventuras de Kaname e Sousuke enquanto tentam viver suas vidas escolares normais, apesar do caos que inadvertidamente causam.