故事讲述21世纪有两位天才女高中生，降临在这个靠打麻将实力来左右人生的时代。一位是每一次都能够以正负0分没输没赢的方式打完牌局的少女宫永咲。另一位是在全国中学生麻将大赛个人组中夺冠的少女，经验数据系选手原村和。因某次偶然的相会，和被咲不在乎输赢的打法所击败，对咲说出“你不喜欢麻将”这句话。咲被这一句话刺激后，一方面激起斗争心另一方面为了追赶姐姐而加入和所在的学校麻将部，两位少女就此向麻将界的顶点进发。动画「天才麻将少女 全国篇」是根据小林立原作的漫画作品「天才麻将少女」改编而成，「全国篇」的内容将紧接2009年动画版「天才麻将少女」的剧情，描写清澄高校进入全国大赛后的故事。而此前播出的「天才麻将少女 阿知贺篇」则是以另一所高校的视点描写全国大赛的外传故事。
另外，在10月28日举办的「天才麻将少女」官方活动「咲-Saki-FES 四角宇宙Square Panic！」中，制作方宣布「天才麻将少女 阿知贺篇」的13话至15话将于2012年12月播出，同时还将推出PSP新作游戏。而「天才麻将少女」TV动画化决定的重大发表则留在了晚间公布。因此在推特中早有参加现场活动的朋友先行将好消息...
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