Muv-Luv ATE全名为《Muv-Luv Alternative Total eclipse 》，全集动画片改编自《Muv-Luv Alternative》的外传小说。故事的时间设定在西元2001年，由于人类遭到地球外起源种(联合国称其为BETA)的侵略，正面临灭亡的危机，因此人类开始了先进战术机技术开发计划“XFJ计划”，各个国家均派遣了专门人员参与其中，该作讲述的就是这些被派遣过来的人员之间的故事。 （有虫子吃掉妹纸情节,反差极大,请谨慎观看.）
大唐上元夜，百尺灯楼轰然爆炸，幻术师坠尸而亡，一只圆脸短腿的金渐层叼着染血铜铃，被推案吏沈照影一把拎起。所有人都说它是猫妖，它却只想抢回铜铃。铃底刻着三个字——沈不疑。那是沈照影十年前失踪的父亲。一人一猫被迫同行。机关灯影、镜宫迷局、地下猫城、十二镇灯铃……长安连环妖案背后，藏着万象幻坊装千幻的惊天阴谋，也藏着十年前一场大火中，父亲与金饼未曾说出口的秘密。沈照影提刀寻父，金饼叼铃守诺。当巨猫吞月笼罩长安，当猫城崩塌、万猫觉醒，她终于明白——猫妖不是妖，是父亲留给她最后的守护。而那只嘴硬怕高、嗜小鱼干的短腿猫王，从不是逃兵。它只是替她，把父亲守了十年。
哪都通公司表面上是一家快递公司，实际上是国内管理异人的秘密组织，担负着维持异人和正常社会平衡的重任。然而陆南区的临时工陈朵杀死了负责人并叛逃。哪都通总部下达命令，六大区临时工联手追捕陈朵……为了保住冯宝宝的临时工身份，张楚岚、冯宝宝以及其他哪都通临时工共同前往碧游村执行任务。
飞弹伤无（赤羽根健治 配音）表面看来是一个非常平凡的男孩子，在姐姐飞弹怜悧（衣川里佳 配音）的安排下，他进入了战略防卫学园阿塔拉克西亚学习，这里生活的女孩们都拥有着各自的魔导装甲，希望能够通过学习如何操纵它们来成为一名合格的战士。 实际上，飞弹伤无拥有着一项特殊能力，那就是通过触摸女孩们的身体来增加她们的装甲的威力。外冷内热嘴硬心软的千鸟渊爱音（影山灯 配音）、热情奔放身材傲人的优莉西亚（赤崎千夏 配音）、风纪委员姬川映流（长妻树里 配音），在学园里，飞弹伤无很快就交到了朋友。
故事讲述了曾经被孙悟空击败的红绸军卷土重来，创造出了自称是超级英雄的人造人伽玛1号和伽玛2号。悟饭、比克与两位超级人造人狭路相逢，展开了激烈的对战……红绸军究竟在酝酿什么阴谋？地球危机迫在眉睫，是时候觉醒了，真正的“超级英雄”！
