ネウロイの巣を破壊した戦いで魔法力を失った宮藤芳佳。５０１部隊が解散した後、彼女は故郷の扶桑へ戻り、久しぶりに平穏な日々を送っていたが、かつての上官だった坂本たちの計らいで欧州の医学校へ留学する事になる。海軍兵学校で坂本の生徒だった服部静夏と一緒に再び欧州へ向かう宮藤。一方、かつての５０１部隊の隊員たちも各地に散り、それぞれの生活を送っていたが、宮藤の再渡欧や新たなネウロイの兆候をキッカケに、再び集まり始める。そんな時、欧州を旅する宮藤と静夏の前に、強大なネウロイが出現、宮藤はかつてない最大の危機に陥ってしまう。元５０１部隊の仲間たちは、無事に宮藤たちを救い出す事ができるだろうか──!?

原作：島田フミカネ&Projekt Kagonish
漫画：藤林真
監督：伊藤史夫
キャラクターデザイン：安食圭
シリーズ文芸：村上深夜
音楽：長岡成貢
音楽制作：日本コロムビア
音響監督：吉田知弘
音響制作：グロービジョン
プロデュース：立崎孝史
アニメーション制作：Acca effe 戯画プロダクション
アニメーション制作協力:プロダクションI.G アニメビーンズ
配給：角川ANIMATION
製作：第501統合戦闘航空団2019

宮藤芳佳：福圓美里
服部静夏：内田彩
坂本美緒：世戸さおり
リネット・ビショップ：名塚佳織
ペリーヌ・クロステルマン：沢城みゆき
ミーナ・ディートリンデ・ヴィルケ：田中理恵
ゲルトルート・バルクホルン：園崎未恵
エーリカ・ハルトマン：野川さくら
フランチェスカ・ルッキーニ：斎藤千和
シャーロット・E・イェーガー：小清水亜美
サーニャ・V・リトヴャク：門脇舞以
エイラ・イルマタル・ユーティライネン：大橋歩夕