《最終兵器彼女》自2000年1月至2001年10月為止在小學館的週刊「BIG COMIC SPIRIT」上連載。2002年7月起動畫版在電視台放送，DVD全5卷由東北新社發售。
OVA《最終兵器彼女　Another love song》定位為TV版系列的番外篇，全2卷構成。第一卷與8月5日，第2卷為9月21日發售。
OVA和TV系列的故事是在同一時間軸上發展的，以作為兵器的千瀨的視點為主線，大量描寫了激烈的戰鬥，千瀨緩慢地被巨大力量侵食、改變的過程等內容。還有一個叫做MIZUKI的精英軍人的登場，她比千瀨更早成為最終兵器，並且擁有身為兵器的自覺。同樣身位兵器的兩顆心之間的距離也是本篇的一個注目點。