E.U.联盟和布里塔利亚帝国旷日持久的战争在皇历2010年发生转机，帝国派出压倒性的兵力突袭远东日。在很短的时间内，日本这个国家不复存在，从此作为“11区”写入历史。旧日本人民流往世界各地，饱受歧视，心中满是愤懑和不甘。2017年，E.U.联军132部队向圣彼得堡挺进，但遭到帝国军队的围困，面临全军覆没的危险。联军少校蕾拉·玛露卡尔（坂本真绫 配音）将旧日本青年组成非正规军W Zero部队，并提出以这支部队营救132部队的建议。但是在最为凶险的前线，他们不过肩负着牺牲自己来营救友军的悲哀命运。惨烈的对决过后，W Zero部队的中尉日向瑛斗（入野自由 配音）成功完成任务。 　　而战争还远远未曾结束，新的阴谋与危机浮出水面……

击败青城晋级决赛的乌野，白鸟泽成为他们的下一个对手。

“我与你一同飞向天空。”　　甘粕桧曾根，是最近开始在航空自卫队岐阜基地任职的新人。　　过于率直而总是无意识地伤害他人，对此感到疲惫不堪的她，选择成为任期限定的自卫官。　　但，命运的邂逅彻底改变了她的人生。　　被秘藏在基地中、伪装成战斗机的龙选中了桧曾根，并和她一起飞向天空。　　就这样，搭乘“OTF（变态飞翔生命体）”的飞行要员，　　成为了桧曾根的工作。　　甚至能左右国家命运的龙，　　究竟隐藏着怎样的秘密呢……。

穗村玲子（桥本千波 配音）是一名个性稍微有些内向的女高中生，在转学去了新的学校之后，玲子发现自己的性格导致自己久久无法融入班级圈子里，感到稍稍有些孤独。最近班上流行着名为“WIXOSS”的卡牌游戏，玲子希望以此为契机能够拉近自己和同学们之间的距离，于是走进商店买了一组卡牌。　　让玲子没有想到的是，在打开卡牌的一瞬间，牌面上的立绘少女莉露（伊藤静 配音）动了起来，原来，玲子被卷入了一个以记忆为赌注的游戏之中。她的全部记忆被浓缩封印到了五枚硬币之中，这就是她手上的全部筹码，玲子要利用这五枚硬币和其他的参与者进行对决，如果失败了，她将会失去所有的记忆。

动画围绕着两对姐弟——新本姐弟和齐藤姐弟的日常展开。都有“征服世界”幻想、都只爱自己的新本姐弟，一个是“看起来是现充实际上是御宅族”的姐姐千子（山本希望 配音），一个是很受女孩子欢迎的阳光系清爽少年弟弟千嘉（逢坂良太 配音）。另一方面，长相出众、到哪里都受到欢迎、却同属不可思议系的齐藤姐弟，一个是“看起来是大美人实际上是怪咖”的姐姐真子（茅野爱衣 配音），一个是极受女孩甚至男孩欢迎的无口型少年弟弟真央（石川界人 配音）。每集5分钟的长度，带来两对性格迥异的姐弟超青春爆笑日常故事。　　本动画改编自漫画家慎本真的同名四格漫画。

公园的滑梯前，传来了儿童略显孤独诡异的童谣，阴森可怖的《暗芝居》再度上演。进入空无一人浴池内洗澡的青年，遭遇隔壁浴室不断借各种物件的女人；两个迷路的人夜晚开车，在藏着可怕生物的隧道内抛锚；情侣搬到便宜的公寓，这里却有讨厌的老鼠；某病人半夜惊醒，他发现医院内有一处格外热闹的病房；诡异的标本博物馆，有着另人意想不到的藏品；热闹的庙会上，两个女孩不小心进入一个诡异的庙会现场；三个集训的男孩挑灯夜聊，其中一人讲起了他最近的噩梦；年轻人潜入鬼宅探险，见到了苍白的女儿节玩偶；一所中学内，流传着会把人捏碎的握手大叔的传说。恐怖的故事接二连三，请一定坐稳，不要走开……

这是一个跨越千年的故事。以表演人偶为生的青年国崎往人（小野大辅 配音）行走到了一个海边的小镇。四处游走的往人一直在寻找着“空中的少女”，这是往人的母亲逝世前曾一直对他说的话。原来流传着这样一个故事。有着翅膀的女孩被视为不幸的象征，终日被关在不见光的房间里，直到遇到那个命定的少年。二人就这样相爱了，但这恋情是不被允许的。于是女孩受到诅咒，陷入了轮回之中。往人在小镇里邂逅了少女神尾观铃（川上伦子 配音）。体弱多病的观铃和传说中的女孩极其相似。而他们的相遇如同千年前的那个传说，轮回的齿轮又开始了不休的运作…… 　　本片根据Key社著名的同名游戏改编，还有同名剧场版动画。