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。

因为父母被调往了海外就职，不想跟着出去的相泽佑一（杉田智和 配音）寄宿到了阿姨水濑秋子和她女儿名雪家里。时隔七年，再次来到这个北国小镇的佑一本应有记忆点，可是真实的情况确是毫无记忆。在这个小镇，他邂逅了各色少女。有总是元气满满、迷糊的月宫亚由（堀江由衣 配音）；有擅长料理喜爱猫咪的名雪（国府田麻理子 配音）；有丧失掉记忆，总是对佑一纠缠不休的泽渡真琴（饭冢雅弓 配音）；还有佑一身体不好安静的学妹美坂栞（佐藤朱 配音）等。佑一和她们在北国小镇度过了欢乐的冬天，并且一点点拾回失去的记忆。而这失去的记忆里，有悲伤、悔恨、眼泪……经过时间的洗礼，伤痛在一点点愈合。冬天已走，春天不远。

1943年 欧洲战场局势神秘莫测，卡特兰的异形军横行霸道，不可一世，令世界笼罩在恐怖与死亡的阴影中。关键时刻，一群少女挺身而出，与邪魔军团展开殊死较量。这些少女被称为“魔法少女（Witch）”，自远古时代她们便冲锋陷阵，凭借深藏体内的魔力与各种威胁人类存在的怪兽展开搏斗。在魔法少女组成的机械化航空步兵的阻击下，异形军最终败退，而这群女孩也功成身退，散落世界各地。美丽少女宫藤芳佳（福圆美里 配音）即是其中的一员，战后她返回故乡扶桑皇国，以成为优秀的医师作为奋斗目标。这一天，扶桑皇国海军学校一号生服部静夏（内田彩 配音）前来拜访，邀请芳佳前往欧洲的威尼西亚公国留学。　　身怀绝技的美丽魔法少女们从四面八方再次云集，欢乐玩笑之际，却不知贼心不死的异形军正悄悄逼近……

樱丘高中轻音乐部，平泽唯（丰崎爱生 配音）、秋山澪（日笠阳子 配音）、田井中律（佐藤聪美 配音）和琴吹紬（寿美菜子 配音）这四个搞怪不断、俏皮可爱的女孩即将迎来毕业的日子。为了纪念这最后的时刻，她们决定自行组织毕业旅行，经过一番令人捧腹的讨论后，最终女孩们将目的地锁定在英国伦敦。与她们同行的还有同属轻音部的学妹中野梓（竹达彩奈 配音）。唯等四人商量，要在毕业前为梓喵创作一首歌曲作为赠别礼物，她们一面应付旅途中的各种状况，一面又要尽快完成创作，古板的伦敦也被女孩们青春快活的气息所感染……　　本片根据日本漫画家Kakifly（かきふらい）的同名四格漫画改编。

『ストライクウィッチーズ』シリーズ待望の新作となる劇場版アニメ『ストライクウィッチーズ Operation Victory Arrow』が始動。“Operation Victory Arrow”（勝利の矢作戦）と名付けられたこの新作戦は、TVシリーズ第2期のオペレーション・マルス終了後から前作劇場版までの期間、各地へと帰還したメンバーたちの活躍を描いた各30分のショートストーリー3部作となっている。この新プロジェクトを記念して、劇場でのイベント上映も決定した。