"Burn Up W" ist eine OVA-Serie, die in einer futuristischen Stadt namens Tokyo spielt, in der Kriminalität und Chaos an der Tagesordnung sind. Die Handlung dreht sich um ein spezielles Polizeiteam, die "Warrior Unit", das aus drei jungen Frauen besteht: Rio Kinezono, Maya Jingu und Lilica Ebett. Rio ist die impulsive und kämpferische Anführerin, Maya die ruhige und strategisch denkende Scharfschützin, und Lilica ist die technisch versierte Hackerin, die oft für die technische Unterstützung sorgt. Das Team wird von ihrem Vorgesetzten, Chief Nanvel, geleitet, der sie mit Aufträgen versorgt und ihre Missionen koordiniert.

Die Serie beginnt mit der Einführung eines neuen Mitglieds in die Warrior Unit: Maki, eine ehemalige Söldnerin, die aufgrund ihrer Fähigkeiten rekrutiert wird. Maki hat jedoch eine dunkle Vergangenheit und steht im Konflikt mit ihrer neuen Rolle als Polizistin. Die erste Mission des Teams führt sie in eine gefährliche Auseinandersetzung mit einer kriminellen Organisation, die versucht, die Kontrolle über die Stadt zu übernehmen. Dabei müssen sie nicht nur gegen die Kriminellen kämpfen, sondern auch interne Konflikte und Misstrauen innerhalb des Teams bewältigen.

Im weiteren Verlauf der Serie wird die Beziehung zwischen den Charakteren vertieft, insbesondere die Dynamik zwischen Rio und Maki, die anfangs von Rivalität geprägt ist. Die Handlung entwickelt sich zu einer Mischung aus Action, Humor und dramatischen Momenten, wobei die Warrior Unit immer wieder mit neuen Bedrohungen konfrontiert wird. Dazu gehören unter anderem ein mysteriöser Hacker, der die Stadtinfrastruktur bedroht, und eine gefährliche Waffe, die in die falschen Hände zu geraten droht.

Die OVA kombiniert überzeichnete Action-Szenen mit einer Prise Comedy, wobei die Charaktere oft in humorvolle Situationen geraten, die ihre Persönlichkeiten und Beziehungen untereinander hervorheben. Trotz des humorvollen Tons gibt es auch ernste Momente, insbesondere wenn es um die Hintergründe der Charaktere und ihre persönlichen Herausforderungen geht. Die Serie endet mit einem Höhepunkt, in dem das Team seine Fähigkeiten unter Beweis stellen muss, um die Stadt vor einer großen Katastrophe zu bewahren.