未来を切り拓くのは運命か、それとも自らの行動か。
タイムスリップ、そして個性豊かで魅力的な科学者たちとの出会いは、少女に何をもたらすのか―。
3年間行方不明の父親。その父親を追う謎の人物。父親から本を託された憧れの人。父親がくれたペンダント…。
ちょっとミステリアスな要素あり、感涙あり、笑いありのサイエンス・アドベンチャー。
【少し賢くなれる電撃タイムスリップ体験！】をコンセプトにした、今までにはないアニメ―。
それが『タイムトラベル少女～マリ・ワカと8人の科学者たち～』である。
中学2年生の早瀬真理は、何事にも一生懸命で元気な女の子。
3年前に失踪した世界的科学者である父・永司からもらった
ペンダント・アーミラリーコンパスをいつも大切にしている。
ある時真理は、親友の水城和花の兄・旬の部屋で、
かつて永司の研究室で見かけた本（『磁石と電気の発明発見物語』）を見つける。
真理は開いたその本からあふれたゆらぎに包まれて、タイムスリップしてしまうのだった。
アーミラリーコンパスが示すタイムスリップの先々で、
真理は様々な科学者たちと出会い、和花や旬と共に行方不明の永司の足跡を追ってゆく。
そこへ、同じく永司の行方を追っていた実業家・御影丞の動きが影を落とす。
現代での永司失踪をめぐるドラマが縦軸に、
過去で真理たちと科学者が繰り広げる発明・発見に関わるドラマが横軸に展開され、
それらが次第にシンクロして行く。