三岛春来（寺岛拓笃 配音）是一位非常平凡的高中一年级生，因为一本名为《人鱼的王子》的绘本而对游泳这项运动产生了兴趣，继而加入了学校的游泳部。实际上，春来一直默默的喜欢着名为真四季美春（神田沙也加 配音）的女孩，正是这个热爱读书的女孩给了他那本改变了他命运的绘本。　　本田塔羽（铃村健一 配音）是班级里公认的轻浮男，但实际上，在轻浮的外表之下，他的个性却反而非常的认真。三桥真珠（钉宫理惠 配音）是一位标准的优等生，在严格的家庭之中长大。命运让这两个性格截然相反的人相遇了，看着真珠的样子，本田感到内心里的感情正在不断地悸动。

　　该片讲述秋季之后的故事，从原作漫画第7集的剧情接续下去。除了小野寺小咲的妹妹小野寺春、小野寺春的好友小风和从美国飞来的宝拉·马可伊之外，其他还有千棘的母亲桐崎华等个性鲜明的新人物也将陆续登场。

故事发生在遥远的2061年，自然的破坏使得地球的环境变得十分恶劣，气温骤降大地冰封，在意大利图斯卡纳，居住着伽利略的后代三姐妹。叶月（真堂圭 配音）个性奔放耿直，大大咧咧的她心怀着成为检察官的梦想。神月（大久保瑠美 配音）个性冷淡沉默寡言，拥有极强运动神经的她其实在内心里十分的需要保护。星月（日高里菜 配音）是个高智商少女，对机械颇为精通，三姐妹中要数她的性格最为温柔可人。　　一次偶然中，三姐妹遭到了陌生人的突然袭击，而袭击者的目标只有一个，那就是得到传说中的“伽利略的遗产”，可是，对于这笔遗产的存在，三姐妹一无所知。为了不让宝贵的遗产落入坏人手中，本性个性迥异而不合的三姐妹决定合作。

故事背景在剧场版《苍穹之法芙娜 HEAVEN AND EARTH》的2年后，由于与来主操的邂逅，龙宫岛获得了与Mir对话的手段，这也给岛带来了可能性。阿尔维斯的孩子们一边进行战斗的准备，一边摸索着理解敌人的方法。2年后的现在，龙宫岛获得了更进一步的进化，理解Festum语言的少女与被Festum所守护的少女，当两人相遇之时，新世界的门将打开……

喜好Cosplayer，黑魔术代理店兼灵异能力者，爱耍花招但却激萌的nico动画系的占卜师，超级眼镜系的自称超能力者灵异系同人漫画家的大姐姐，憧憬着成为某动画角色的御宅族，感觉不好的大叫的夸大妄想者，将科学无法说明的东西全部否定的超高中级科学家，超级奇怪的杂志《ムムー》的记者，然后还有不可或缺的主人公——作为2ch引用系的博主。他们身边小小的违和感的事情逐渐发展成了超出想象的大事件……