她们是生前来自不同时期的少女，集结成为特别的偶像团体，目标只有一个：唱吧！跳吧！战斗吧！现在，少女们卷土重来，再次登上了舞台！
桃夭带着小和尚磨牙、第一季收服的小狐妖、桃都老邻居柳公子一起，为了寻找失踪的百妖谱而云游四方。在途中遇到应声、化蛇、媪姬、照海四个妖怪，为妖怪治疗各种疑难杂症。
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……
拥有一头乌黑长发和白皙皮肤的高中女孩黑泽爽子（能登麻美子 配音），大概是过于内向不善交际的缘故，虽然她是如此善良且乐于助人，可是仍然被周围的同学认为过于阴郁，而刻意疏远躲避，甚至称之为“贞子”。即便如此，爽子也不愿争论和辩解，默默承受着这一切。然而独独有一个人主动接近了她，这就是爽子的同班同学——英俊帅气且备受欢迎的风早翔太（浪川大辅 配音）。由于翔太的努力，同学们渐渐接受了爽子，爽子也体会到同龄人应有的快乐。时光流逝，某种难以名状的情感在爽子和翔太的心中滋长，橙色青春，如此难忘…… 本片根据椎名轻穗的原著漫画改编。
源内苍（日笠阳子 配音）是一名十分平凡的高中一年级女生，一天，她收到了一个神秘的包裹，拆开了包装，出现在小苍面前的，是名叫“Frame Arms Girl”的小型机器人轰雷（佳穗成美 配音）。轰雷可不是一般的机器人，她拥有着自我的意识，能够通过学习人类的感情与战斗方式而不断地自我进化，就这样，小苍和轰雷的同居生活拉开了帷幕。 除了轰雷外，还存在着别的机甲少女。个性十分傲娇的短剑（绫濑有 配音）、性格单纯但拥有着广袤的知识的闪燕（长江里加 配音）、行事大大咧咧但充满了正义感的迅雷（桦山南 配音）、没有一丝感情沉默寡言的骨姬（山村响 配音），在轰雷之后，她们接二连三的出现在了小苍的身边。
公元2307年，地球的化石燃料枯竭了。经过将近半个世纪的建设后，建成了全长5万千米、以3条轨道升降机为中心的太阳能发电系统。为了建造出这个能制造半永久能量的巨大建筑物，世界形成了3个巨大的国家联盟：以美国为中心的“世界经济联盟”，通称UNION；以中国、俄罗斯、印度为中心的“人类革新联盟”；新欧洲共同体AEU。由于轨道升降机过于巨大，防卫变成了十分困难的任务。但各国军队依然为了自己的威信与繁荣进行着大规模的zero-sum game（任何一方都得不到好处的竞争）。这样的世界，要为其花上句号的组织出现了——拥有机动战士高达的“天人”私人武装组织。他们为了消除世界的纷争，展开了超越民族、国家、宗教的作战行动。高达驾驶员刹那•F•清英决心改变这个世界。
