电视动画《梦幻之星Online2》根据世嘉游戏开发的同名网络游戏改编。《PSO2》动画化的消息于2015年7月12日举办的现场活动中发表。动画版的故事将是完全原创，以近未来的地球为舞台，也可说是《PSO2》玩家们的故事。动画2016年1月份开始依序在TBS、BS-TBS等频道播映。
2033年，人类阻挡小行星撞击地球的计划失败了，人类灭亡了，而被遗忘在月球上的中等动物研究员独孤月幸运的活了下来，成为全宇宙最后一个人类。但这并不值得高兴，虽然月球基地物资充沛，除此之外，陪伴他的只有无尽的孤独。他开始锻炼身体、探索基地、创作漫画，不知不觉竟然将自己在月球上的孤独生活过出了乐趣。然而他不知道的是，基地摄像机将他的视频画面传回了地球，全球的幸存人类在地球上直播观看他的月球生活，并将他视为榜样。直到有一天，他发现自己没动过的蛋糕上有一个牙印.....难道月球上还有什么别的存在？
春日望美（川上伦子 配音）是一位非常平凡的女子高中生，某日，在放学回家的途中，望美听到了神秘的召唤声，从而来到了一个正在进行着源平之战的平行异世界之中。在这里，望美的身份是拥有神力万分尊贵的白龙神子，怨灵的存在导致了时空的扭曲，望美想要回到原来的世界只有一个方法，那就是不断的封印怨灵，提高自己的龙神之力。 外冷内热，总是在危急时刻挺身保护望美的源九郎（关智一 配音）、个性活泼主动，开朗乐观的西诺也（高桥直纯 配音）、博学多闻，举止稳重的武藏坊弁庆（宫田幸季 配音）、打扮华丽，举止轻浮，却对神子忠心耿耿的梶原景时（井上和彦 配音），在这些可靠的队友们的帮助下，望美能否成功回到自己的世界呢？
