电视动画《机巧少女不会受伤》改编自海冬零儿执笔，LLO插图的同名轻小说。故事围绕人偶师赤羽雷真和他的少女型人偶搭档夜夜展开。
在小说所属文库MF文库J为2013年1月25日发行的小说第十卷单行本《机巧少女不会受伤 10 Facing "Target Gold"》发布的宣传单上，公布了小说动画化决定。2013年5月，制作方在动画官网上公开了主要制作人员和主要角色的声优，同时宣布动画将在10月开播。动画版的主要角色声优与2010年发行的广播剧（Drama CD）中的一致。
动画于2013年10月7日开始陆续在AT-X、TOKYO MX、BS11等电视台播出，首播时间为AT-X的每周一晚20:30（北京时间19:30）。动画在中国大陆的网络播放权由爱奇艺和哔哩哔哩取得。
机巧魔术，那是人形使们用来操纵内藏着魔术回路的自动人形而用的魔术，拥有这种技术的最高学府是英国的沃普尔吉斯王立机巧学院，目前正举行着决定人形使之顶点“魔王”，通称为“夜会”的战斗。
如今有两个人影正走过它的大门，来自日本的留学生赤羽雷真与他的伙伴的少女型人形的夜夜，为了得到“夜会”的参加资格，雷真决定直接用决斗的方式从参加预定者那里夺取资格。
目标是次期魔王有力候补，外号是暴龙的美少女夏洛特，但是没想到在决斗途中竟然发生意想不到的插曲……
原作：海冬零儿原作插画/角色原案：LLO（るろお）（MF文库J / KADOKAWA刊行）
导演：吉本欣司
系列构成：柿原优子
角色设计/总作画监督：渡边敦子
人偶设计/道具设计/人偶总作画监督：广濑智仁
主动画师：成川多加志
美术设定：金平和茂（草薙工作室）
美术监督：绪续学（草薙工作室）
色彩设计：柳泽久美子
CGI总监：内山正文
CGI执行制作：千叶高雪
摄影监督：盐见和欣
视效监督：松原贞姬
剪辑（编集）：坂本雅纪（森田编集室）
音响监督：明田川仁
音乐：横山克
制品出品：GENCO
制品发行：Media Factor2y（KADOKAWA）
动画制作：Lerche
出品：《机巧少女不会受伤》制作委员会
角色 配音
赤羽雷真 下野纮
夜夜 原田瞳
夏洛特·比劳 高本惠
芙蕾 阿澄佳奈
洛基 冈本信彦
西格蒙德 中田让治
金柏莉 伊藤静
花柳斋硝子 尤加奈
伊吕里 茅野爱衣
小紫 小仓唯
菲利克斯·金斯福特 梶裕贵
莉赛特·诺顿 能登麻美子
马格纳斯 小野友树
火垂 花泽香菜
安莉艾特·比劳 西明日香
库鲁艾尔 诹访部顺一
塞德莉克・格兰威尔 种田梨沙
Shin 樱井孝宏
