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.）
不远的将来。一种新的运动“幻影LIVE ”在饱和的HIPHOP文化中诞生。说唱歌手们通过将自己的DNA与含有被称为“幻影金属”的金属的配饰发生化学反应，创造出与情感相关的幻象，华丽的舞台让年轻观众们兴奋不已。与此同时，" BAE"、" The Cat’s Whiskers"、" cozmez "和 "恶汉奴等"这四支队伍在各自音乐类型中人气最高的选手收到了神秘比赛" Paradox Live "的邀请，比赛将在传奇俱乐部 "CLUB paradox "举行。四支队伍心中怀着种种理由决定参战，但《Paradox Live》举办的背后，却隐藏着一个难以想象的巨大阴谋……光与暗的漩涡 幻影舞台战斗
美术大学五人组的故事仍在继续。竹本（神谷浩史 配音）结束了寻找自我的单车之旅，在盛放烟火的晚上对阿久（工藤晴香 配音）说出了那句“我喜欢你。”山田（高桥美佳子 配音）依旧陷在单恋真山（杉田智和 配音）的泥沼中，野宫（滨田贤二 配音）的出现成了泥沼里一株逃脱的稻草；真山则继续追寻着理花（大原沙耶香 配音），胜利的曙光在不远处；森田（上田佑司 配音）和阿久，两个天才的兮兮相惜，能否换来最后的相守。时间在四季轮回中流逝，微小的变化一点点积攒成为不可忽视的转折点。五人都面临着新的人生，各奔东西。已逝去的奇迹般的岁月，并不会消失，而成为永久的回忆，在内心转动。改编自同名漫画的《蜂蜜与四叶草》故事也走向终点，但对于他们，这则是新的起点。
那是在极限的世界战斗的人们之间牵绊的物语——存在于这一时空的，无数平行世界之一——在那里，人类驱使着被称作战术步行战斗机（战术机）的人型兵器，与敌对的地球外起源种「BETA」持续了长达数十年的战斗。被灭亡的危机逼入绝境的人类，在残酷的命运当中将会展现怎样的生存方式——发了许多共享的世界游戏和媒体组合。
2014年，讨厌机械的高中生·夏目亮为了改变自己而迈出了那一步。然而，他却死于卡车之下——。然后2030年的东京港湾，潜入了未知兵器“EX-ARM”的交易现场的警察·上园美波与人造人·阿尔玛这一搭档遭到了装备着“EX-ARM”No.08的敌人的袭击。她们为了打破这一绝境，强制启动了从敌人手中夺走的“EX-ARM”No.00……
