漫画やテレビアニメなど様々にメディア展開される大人気ユーザー参加型アイドルプロジェクト“ラブライブ！“の劇場版アニメーション。国立音ノ木坂学院の廃校の危機を救うため、9人の女子生徒で結成されたスクールアイドルグループ“μ’s（ミューズ）“の新たな活躍を描く。アニメの1期、2期ともに監督を務めた京極尚彦がメガホンを執る。
ガイラー星的考察队遭遇事故而在地球迫降，迟迟等不到本星救援队的考察队内部终于发生了内乱，过激派ゲルドン夺权称帝，建立ガイラー帝国并准备利用超兵器空爆机器人侵略地球。主和派的ヤン博士为了阻止ゲルドン的野心，将新型空爆机器人“グロイザーX”托付给女儿リタ，并让她将ゲルドン帝王的野心告知地球人。リタ脱出后遇到了特技飞行员海坂譲，两人一同驾驶グロイザーX开始了战斗。
被镇压千年的上古魔尊东方青苍重临三界，一经复生便掀起仙魔大战，却因灵力未复被战神九渊重伤。为脱身，魔尊与司命座下小仙小兰花互换灵魂，却不想难以控制魔力的小兰花，竟失手拍死自己的仙身，两人陷入共用一个身体的窘境。无奈之下，两人踏上寻找新肉身的旅途。一路上，两人历经种种，打打闹闹中小兰花对东方青苍暗生情愫，却不知此时的东方青苍只将她当做复活上古战神赤地的工具，而平静之下一场更大的阴谋正悄然进行……
在日本这一“怪兽大国”，人们的日常生活遭受着怪兽的无情破坏。 主人公日比野卡夫卡，小时候住的城市遭到破坏，他与青梅竹马亚白米娜做出了“将怪兽全部消灭”的约定。 然而，32岁的卡夫卡梦想破灭，就职于一家怪兽尸体解体公司“怪兽清洁公司”。 相比米娜作为日本防卫队队员而日渐活跃，卡夫卡每天都过着忧郁的生活。 过来打工的市川莱诺告诉他，防卫队的年龄限制将会提高，并劝他去参加入队考试。 于是重新下定决心的卡夫卡，却突然受到神秘生物的侵蚀，身体开始怪兽化，被称为“怪兽8号”。
桃濑成海（伊达朱里纱 配音）表面上看来只是一个平凡的办公室小姐，但实际上，她是一个重度腐女。在工作场所中，成海极力隐瞒着自己的真实属性，扮演成为一个毫无特色的普通人，但一回到家中，她会立刻转换人格，徜徉在BL的海洋之中。成海非常非常的害怕被人发现的这个秘密，却在一次偶然中被名叫二藤宏嵩（伊东健人 配音）的男人给撞了个正着，更糟的是，这个男人是她需要朝夕相处的同事。 实际上，二藤宏嵩也有着不为人知的一面，在工作中，他的办事效率极高，个性冷酷无情，但生活里，他是一个重度沉迷于游戏之中的宅男。当宅男遇见腐女，会产生怎样有趣的化学反应呢？
小奏露子（加隈亚衣 配音）是一位个性十分普通的女子初中生，个性有些害羞和软弱的她来到了新的城市入读了新的学校，正在为自己能否交到朋友而苦恼着。哥哥小凑步（石谷春贵 配音）发现了妹妹的困扰，于是将名为“WIXOSS”的卡牌给了妹妹，希望妹妹能够通过游戏来收获友谊。 让露子没有想到的是，当她拿出了主牌“LRIG卡片”时，卡片上的立绘少女小玉（久野美咲 配音）竟然来到了现实之中，不仅如此，露子的同班同学红林游月（川澄绫子 配音）还向露子提出了对战的请求。原来，在LRIG卡片的拥有着之间，存在着旷日持久的战争，最终胜利的人，就能够成为传说中的梦限少女。
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被热爱职业摔跤的父亲从小悉心培养长大的华园光（后藤邑子 配音）是个摔跤高手，她从没碰到过对手，直到泷岛彗（福山润 配音）的出现。为了打败彗，光说服父亲考进了白选馆学园高校，并进入了S•A班。所谓S•A班就是special A班，尖子班中的尖子班，只有全年级前七名的精英学生才能进入S•A班。但是光在这里依然打不败全年级第一的彗，还被彗戏谑地称作永远的第二名。除了彗和光，S•A班里还有第三名、第四名的天才音乐家的孩子山本纯（代永翼 配音）和山本芽（高垣彩阳 配音）双胞胎兄妹；第五名的学院理事长的儿子狩野宙（下野紘 配音）；第六名的航空公司社长千金东堂明（生天目仁美 配音）；第七名的体育用品公司社长的儿子辻龙（堀江一真 配音）。光一次次挑战彗的故事还在继续……
