日高梦见（相泽舞 配音）是一个平凡的少女，在她的内心深处隐藏着一个不为人知的的秘密，在广阔无垠的天空之中，梦见有时能够看到不可思议的岛屿漂浮其中，然而，能够看到此番景象的，似乎只有她一人。　　某日，一位名叫穆恩特（小野大…

表面上看来，东云名乃（古谷静佳 配音）是一个外表可爱又有点天然呆的黑发女孩，可是，她背后醒目的发条暴露了她的真实身份——由博士（今野宏美 配音）所改造的少女机器人。虽然对于自己背后的发条感到十分自卑，但博士总是以其非常可爱…

本作主人公冈部伦太郎（宫野真守 配音）是个患有严重中二病的大学生，自称为“凤凰院凶真”的他和伙伴们组成了“未来发明研究所”，在位于秋叶原的一个简陋实验室内进行各种古怪发明和调查。　　2010年7月28日这天，冈部和青梅竹马真由理…

松隆奈奈子（花泽香菜 配音）是一个平凡的大学女生，一次偶然中，她邂逅了学长武蔵小麦（石田彰 配音）并迅速的坠入了情网。为了追随学长的脚步，松隆加入了小麦所在的“变研会”，哪知道，就是这样一个简单的决定，让松隆瞬间陷入了一个…

在暑假结束後的第一天，一名因为意外而回到过去的大佐基利亚共和国驾驶员，对渡瀬青叶展开了袭击。弓原雏为了保护渡瀬青叶，也乘上了自己的机体，与敌人展开战斗。但最后两人却因为又一次的意外，来到了未来的世界。在转移过程中，弓原雏…

渡濑青叶（松冈祯丞 配音）就读于诚应高校，是一名平凡的高中生。青叶拥有着沉着冷静的性格和强健机敏的体魄，是朋友们眼中可靠的存在。某日，青叶竟然遭到了一架奇异机体的猛烈攻击，就在这个节骨眼上，另一架机体即使出现，拯救了青叶…

真壁一骑是个生长在对日本而言十分乡下的龙宫岛上的少年──对他来说，像这样的和平是普通到不能在普通的状况。　　但当由硅所构成的不明生物·异界体（Festum）开始攻击龙宫岛时，他才开始注意到他现在所拥有的和平生活不过只是个被创造…

故事背景在剧场版《苍穹之法芙娜 HEAVEN AND EARTH》的2年后，由于与来主操的邂逅，龙宫岛获得了与Mir对话的手段，这也给岛带来了可能性。阿尔维斯的孩子们一边进行战斗的准备，一边摸索着理解敌人的方法。2年后的现在，龙宫岛获得了更进…