天地是万物众生的客舍，光阴是古往今来的过客。苍天残面张开诡异之眼，所视之处生灵涂炭，化为永恒的禁区。末世之中，因果随行，死地后生。
某日，正在上高中的巳真兔季子（KEY）突然接到了和自己相依为命的爷爷的死讯，但她却哭不出来，因为她是个“机器人”，一个由爷爷亲手创造的完美的“机器人”，也正是由于这一点她从小就一直受到周围同龄人的讥笑和嘲讽。爷爷死前给KEY留下了口信，“去吧，孩子，你不用再作为一个机器人活着，去成为一个真正的人......但有个条件，你必需要有朋友，真正的朋友，能全心全意为你哭、为你笑的人，人数大约需要三万人。” 抱着这样一个几乎不可能实现的愿望，KEY只身来到东京。在这里她遇到了以前国中的朋友厨川樱，以及偶像歌星美浦的歌迷会会长三和土州一，大家一起为实现KEY的愿望，将她发展成偶像歌手而努力着。同时爷爷的助手若木知叶也悄悄来到了东京，似乎预示着KEY身边会发生不寻常的事。另一方面，偶像歌星美浦及其所属的米诺斯公司也并非看上去的那么简单，到底它的后台老板蛙杖有什么不可告人的目的？他与KEY爷爷的死有关吗？KEY的身体里到底有什么秘密？她最后能如愿地成为偶像，变成一个普通的女孩吗？
一种名为“卡巴内”的钢铁怪物忽然出现在人类社会之中，造成了巨大的恐慌。被它们袭击过的人类，会拥有起死回生之能力，并且亦开始袭击同类。在怪物猛烈的进攻之下，人类社会很快就四分五裂，幸存下来的人们建立起了城寨“驿”，靠着彼此互通有无苟且残存。驿与驿之间，唯一能够通行的交通工具是装甲蒸汽机车。生驹（畠中祐 配音）是一名以蒸汽锻冶为业的热血少年，他发明了武器“贯筒”，希望能够为消灭卡巴内贡献出自己的力量。一次偶然中，生驹邂逅了神秘的少女（千本木彩花 配音），与此同时，一场暴走事件的发生使得生驹所生活的显金驿彻底沦陷，卡巴内不断的产生着，生驹并没有选择逃跑，而是拿起武器，挺身而出。
阴云密布的本能町，在神秘恐怖的本能字学园，高高在上的学生会长鬼龙院皋月（柚木凉香 配音）只手遮天，她通过“极制服”统领校内的学生，极制服由所佩戴的星星数量分级，级别越高拥有的战斗力就越强。这一天，一个背着单片太刀剪的女孩出现在本能字学园门口。她叫缠流子（小清水亚美 配音 ），为了调查杀害父亲的真正凶手而来到这个凶险的所在。谁知她刚刚到来不久，便遭到蟇郡苛（稻田彻 配音）、猿投山渦（桧山修之 配音）等学生会四天王的阻击。 关键时刻，缠流子意外得到父亲制作的黑色神衣，由此战斗力大增。连番激烈的战斗在本能字学园展开……
小学时期，游泳部的四名成员在毕业前的游泳比赛中夺冠，之后他们毕业的毕业，出国的出国，四人分道扬镳。时过境迁，就读岩鸢高中的七濑遥（岛崎信长 配音）和好朋友橘真琴（铃木达央 配音）升上高二，他们与昔日的游泳部成员之一叶月渚（代永翼 配音）重逢。三人回忆起小学时光，约定到曾经的游泳馆去。在废弃的游泳馆里，他们居然遇到了归国的松冈凛（宫野真守 配音）。意料之外的是，昔日战友凛性情大变，还对遥发起挑战，结果遥输给了他。 遥、真琴和渚决定成立游泳部，经过多番努力后，终于招募到了新成员龙崎怜（平川大辅 配音），他们以县大赛冠军为目标，进行紧张的集训。另一方面，凛所在的鲛柄学院游泳部也在为大赛作准备。他们约定，要在赛场上决一高下。充满激情和活力的游泳部，在这个夏天，开始了关于友情与青春的Free!故事。
为探究石化之谜，千空准备启程至石化发生源南美洲，他们促进了当地农耕和畜牧技术，并建造了帆船。千空率领成员出航前往百夜等人曾经居住的岛屿，与岛上的统治者荆棘及其部下交战，并夺得石化装置、取得胜利。位于石神村的琉璃用无线电向千空询问进展，但通讯却遭到拦劫，拦截者以千空的声音发出了足以将整个地球石化的石化装置启动指令……
