Quatre ans après les événements de la série, Aoi Miyamori travaille toujours chez Musashino Animation. Le studio est actuellement dans une situation délicate et notre héroïne se voit confier un projet de long-métrage. Malgré les nombreuses difficultés qui arrivent, Aoi et ses collègues réussiront-ils à finir le film d'animation ?
En 2077, le Japon domine les secteurs de la robotique et de la biotechnologie. Mais les Nations-Unies considèrent ces avancées technologiques comme une menace pour l'humanité et mettent en place un système de réglementation draconien. Le Japon se retire alors de l'ONU et s'isole complètement du reste du monde. Dix ans plus tard, une unité des forces spéciales américaines - dont l'un des membres est le Lieutenant-Commandant Vexille - est envoyée pour enquêter sur la situation
