電視動畫《灼眼的夏娜》改編自日本小說家高橋彌七郎著作、伊東雜音插畫的同名輕小說。動畫由J.C.STAFF負責製作，於2005年10月5日~2006年3月22日播出，全24話。
動畫第2期《灼眼的夏娜Ⅱ》於2007年10月4日－2008年3月27日播出，全24話；2009年10月23日至2010年9月29日發售4卷OVA《灼眼的夏娜S》；動畫第3期《灼眼的夏娜Ⅲ-FINAL-》於2011年10月7日-2012年3月23日播出，全24話。
悠二，你就由我來保護。
平凡的高中生·坂井悠二的日常，在某一天破滅了。從異界橫渡而來、吞噬人的「存在」、名為「紅世之徒」的妖怪向悠二襲來。救了因為恐懼而驚慌失措的悠二的是，擁有炎發灼眼的少女。而後——這位少女這樣對悠二說道，「你已經是不存在的了。」
第1話 全的結束，一的開始
坂井悠二剛剛開始了他的高中生活，這原本應該是會永遠持續下去的日常。可是，悠二他看見了。在放學的路上，商店街的風景停了下來，行人燃燒了起來，而這些火燄都被巨大的人偶給吸了進去。此時出現了一個揮著大刀的灼眼少女。
第2話 點燃的火焰
坂井悠二已經死了。現在的他是存在被紅世之徒吃掉的殘渣。在剩餘的時間中，他是個會逐漸被眾人忘卻的燈火。灼眼的少女將他稱為火炬，一般人是看不到那盞燈火的。可是坂井悠二卻看得到。在班上排著桌椅的同班同學平井緣身上的燈火。
第3話 火炬與火霧
平井緣死掉了。正確的來說是她身體裡的火炬消失了，但這對悠二來說與死是同樣的意思。悠二傷心地為那位灼眼的少女取了個名字-夏娜。「你叫做夏娜，已經不再只是個火霧了」。可是在隔天，存在應該已經消失的平井由香裡卻站在教室裡。
第4話 困惑的火霧
為了保護身上藏有寶具的密斯提斯坂井悠二，夏娜跑到了悠二的家裡。而在夏娜打算討滅不斷引發事件的紅世之徒法利亞格尼的時候，城市裡卻出現了另一個火霧蹂躪的爪牙馬可西亞斯與悼文吟誦人瑪瓊林。兩個火霧之間的戰鬥即將要展開。
第5話 各自的意圖
為了計劃所布下的火炬逐漸地在消失中，這讓法利亞格尼察覺到了除了火霧之外還有其他人在這裡。當他使用力量去尋找那個人時，卻意外地與悼文吟誦人發生了接觸。另一方面，在與吉田一美去美術館參觀的時候，悠二見到了一個紅世之徒。他是拾屍者拉米。
第6話 交錯。發動。對決
夏娜對自己的心情感到很焦躁，悠二這個火炬的存在就是她焦躁的原因。在她的焦躁到頂點的時候，法利亞格尼開始實行他的計劃了。夏娜發現到了之後，便火速地前往戰場。不阻止他的自在式的話，整個城市會被毀掉的。這個時候，悠二因為拉米的一句話而下定了決心。
第7話 兩個火霧
悠二說他要跟夏娜一起戰鬥，並想要讓夏娜來鍛練自己。而對夏娜來說，悠二已經不再只是個火炬了。不過在這個時候，拾屍者拉米已經快被瑪瓊林給抓住了。與夏娜水火不容的這個火霧，其戰鬥的原動力是對紅世之徒的旺盛復仇心。
第8話 美麗的高腳杯
瑪瓊林變成了一個戰鬥狂。身上燃燒著群青色的火焰，只為了討滅所有的紅世之徒。可是眼前的這個少女居然說，火霧的使命是保護紅世與這個世界的平衡。瑪瓊林雖然使用同樣的分身來對付夏娜，但卻沒有得到相同的結果。得到悠二這個力量之後，夏娜已經變了。
第9話 戀愛與欲望的池畔
對夏娜來說這還是頭一遭。「是像洗澡一樣舒服嗎？」。在這個太陽無情地照耀的季節，池將「御崎水世界」的招待券拿到班上來發。一知道這是最近成為話題的超大室內遊泳池招待券，大家都非常地高興，並馬上就開始討論要不要星期天去玩。
第10話 糾葛的思念
對悠二來說，也漸漸習慣了。「我要變強，然後跟夏娜…跟炎發灼眼的火霧一起戰鬥」。所以悠二才會每天進行鍛鍊。可是，在家裡與在學校中，當悠二跟夏娜在一起的時間變長時，他開始感覺到現在就像是過去日常生活的延續。另一方面，夏娜的思念也越來越強烈。
第11話 悠二與夏娜與KISS
夏娜開始習慣了新的力量。透過想像亞拉斯特爾的力量，夏娜成功具現化了炎之翼與火焰劍。為了鍛鍊，夏娜需要悠二的力量，而悠二也得到了夏娜仰賴自己的信心。他們兩人的關係已經開始產生了變化。可是，亞拉斯特爾突然發現了一個問題。
第12話 搖籃中綻放的花朵
悠二被小池逼問，夏娜受到吉田的逼問。逃避自己真正的心意和無心地接受別人的好意，是否會去傷害到他人？這是每個人在年輕時都曾體驗過的。可是，有一件事讓他們必需去面對彼此的心，那就是討滅紅世之徒。破壞日常的人再度出現在御崎市了，而且一次就是三個。
第13話 校舍後面的宣戰布告
整個城市被金黃色所覆蓋。想要得到「贄殿遮那」的蘇拉特與蒂麗亞，他們操作的巨大植物的花瓣飛舞在空中。這個時候，夏娜拿著燃燒紅色火焰的大刀將藤蔓斬斷，將蘇拉特蒸發了。可是也只有一瞬間而已，因為他們早先布下的自在法，讓蘇拉特的再生速度異常地快。
第14話 偉大的人
首先吃一些脆脆的部份，然後再吃一點軟軟的部份，這是夏娜吃最喜歡的菠蘿麵包時的吃法。夏娜喜歡上菠蘿麵包是在當上火霧之前的事。那個時候的她還沒有名字，地點是這個世界與紅世都看不到的一個隔離空間「天道宮」。
第15話 火焰誕生之日
從天道宮放出了彩虹。即使人不在天道宮裡的威爾艾米娜也看到了。在購物商場中跟徒對峙的威爾艾米娜，為了回天道宮去而逃了出來。而在天道宮裡，一個徒出現在以火霧為目標的少女面前。為了阻止新的「炎發灼眼的殺手」誕生的這個徒叫作維奈。因為驚嚇到小白而將徒引來天道宮，少女正因此動搖著。
第16話 炎發灼眼的殺手
在火焰的照耀下，一個新的火霧誕生了。「你終於投身進來了，我的火霧啊」。「歡迎進到我的身體，天壤劫火亞拉斯特爾」炎發飄然，灼眼銳利。他們引頸期盼的契約終於完成了。可是為了不讓她在熟悉這個世界之前受到打擾，不能放過任何進入天道宮的徒。
第17話 新的序章
叫悠二自己去鍛鍊之後，夏娜站在廚房裡面。她討厭看悠二每天吃吉田一美的便當，所以要千草教她做菜。可是夏娜從來就沒有做過，不可能馬上就做得好的。這個時候千草提議她去廟會走走，藉此轉換一下心情。另一方面，悠二在不知情的狀況下，接受了吉田一美一同前往廟會的邀請。
第18話 破碎的希望
吉田一美發現了這個世界的真相。「調音師」卡姆辛給了她一片眼境。透過眼鏡看到火炬的吉田一美，很擔心坂井是否也是個火炬。另一方面，悠二開始思考跟夏娜一起離開御崎市的事。而跟瑪瓊琳在一起的田中與佐藤也一樣。在廟會當天，每個人都抱持著不同的想法與決心，聚集在廟會裡面。
第19話 戰鬥之中
悠二是火炬的事被吉田一美知道了。她也得知，世界上有會吃人的「紅世之徒」這種怪物，和平井緣（夏娜）來自她所不知道的世界。這個時候悠二和他的同學佐藤也知道了彼此的秘密。上空浮現一個自在式，為了討滅創造出該自在式的徒，和為了毀掉正在前往該地的一艘飛行船，知道紅世為何物的人都聚集在一起了。
第20話 無情的威爾艾米娜
聽到吉田一美的告白後，悠二他流下了眼淚。在他的心中，思念自己的人的存在，自己長大的這個城市的記憶，和不是火炬也不是密斯提斯的，土反井悠二這個人類的思念在一瞬間都湧了出來。這是夏娜所不知道的悠二。悠二沒有跟自己在一起。當夏娜感到不知所措而想要逃走的時候，一個人出現在她的面前。那個人是威爾艾米娜卡梅爾。跟她的再次相會讓夏娜感到安心。可是威爾艾米娜來訪的目的，是為了不讓徒取得零時迷子，是為了破壞密斯提斯。