La cantante IA, Vivy, realiza una actuación en el parque de atracciones NiaLand frente a una pequeña audiencia. Posteriormente, Momoka Kirishima, una chica del público, le dice que ponga más de su corazón en sus canciones. Luego, Vivy colapsa justo cuando estaba a punto de realizar su próxima actuación frente a nadie, y mientras está inconsciente, ingresa al Archivo, una base de datos agregada de IAs, donde conoce a Matsumoto, una IA con forma de cubo que vino de 100 años en el futuro y asumió el nombre de su desarrollador.

Matsumoto le informa a Vivy de las nefastas consecuencias de la muerte de Aikawa, así como la inminente destrucción del edificio de la compañía de IAs de la que actualmente están tratando de escapar, impulsaría un gran salto en el desarrollo y la evolución de la IAs que conducirá a la guerra futura.

Han pasado quince años desde que Vivy salvó a Aikawa y más personas han venido a ver su actuación. Si bien la Ley de nombramiento de IAs finalmente no se aprobó, sí lo hizo otra legislación que otorgó a las IA aún más derechos. Un día, Matsumoto reaparece ante Vivy y le asigna una nueva misión: evitar que el Hotel Espacial Amanecer se estrelle contra la Tierra cuando su propietaria y miembro de Las Hermanas, la IA Estella, se rebela, lo que provocaría una reacción masiva de las IAs.

Mientras Vivy niega ser Diva a Yuzuka, se encuentran con Estella. Sin embargo, Vivy se da cuenta de que es una impostora y las ataca, pero logran escapar. Matsumoto luego revela que Toak se ha infiltrado en Amanecer y concluye que están detrás del accidente mientras incriminan a Estella. Para luchar contra ellos, Vivy hace que Matsumoto le instale un programa de combate.

Cinco años después del incidente de Amanecer, el desarrollo de las IAs ha progresado mucho más en comparación con la línea de tiempo original, al igual que la carrera idol de Vivy. Al considerar que el progreso de las IAs está fuera de control, Matsumoto le da a Vivy una nueva misión: desactivar una fábrica de IAs no tripulada llamada Flota de Metal.

Al darse cuenta de que su virus falló, Tatsuya decide dirigirse él mismo a la Flota de Metal. Vivy puede rescatar a Yugo y a los otros invasores de Toak sobrevivientes y lo convence de retirarse de la Flota de Metal. Al enterarse de que Tatsuya está en la isla, Vivy y Matsumoto lo confrontan y él revela sus motivos: aunque él se enamoró de Grace como en la línea de tiempo original, debido a las alteraciones hechas en la historia, ella se convirtió en el núcleo central de la Flota de Metal antes de que él pudiera proponerle matrimonio.

Después del incidente de la Flota de Metal, el quiebre mental de Diva la obligó a someterse a un reinicio completo, lo que la hizo perder todo recuerdo de su época como Vivy. Cuarenta años después, ahora es una idol legendaria lista para actuar en el escenario de sus sueños durante el Festival del Zodíaco, un festival creado para disipar la discordia entre humanos e IAs. Allí, conoce a la también cantante IA, Ophelia, que es fan suya.

Matsumoto explica que, en la línea de tiempo original, el suicidio de Ophelia, que no tenía precedentes para una IA, provocó una serie de incidentes similares. Mientras que la Diva amnésica permanece escéptica, no quiere que Ophelia muera y le pregunta si hay "algo que la haga querer suicidarse". Confundida, Ophelia le cuenta a Diva sobre su antiguo manager IA, Antonio, la única persona que la animaba cuando era una idol novata en apuros, que misteriosamente desapareció hace unos años. Si bien Matsumoto planea restringir físicamente a Ophelia, Diva argumenta que eso no cambiaría sus intenciones y decide confrontarla nuevamente después de su espectáculo, solo para terminar siendo capturada por el hombre sospechoso.

Se revela que este Yugo es una copia IA de él creada para preguntarle a Vivy por qué se desvió de su programación, revelando que su odio por las IAs se debe a que su profesor de piano IA se desvió de su programación y murió mientras intentaba salvar a la gente en un accidente automovilístico. Mientras tanto, Antonio ataca y piratea a Matsumoto mientras lo critica por existir solo por su programación.

Mientras las IAs de todo el mundo se vuelven locas después de que les subieron la canción de Vivy, la propia Vivy se encuentra con Matsumoto, quien tampoco tiene idea de lo que está sucediendo. Deciden enfrentarse a Osamu y terminan salvándolo de ser asesinado por IAs cuando está a punto de enviar al Matsumoto de esta línea de tiempo al pasado. Después de que los dos le informan sobre la situación, él revela que en realidad es miembro de la facción moderada de Toak y los lleva a conocer a sus aliados, liderados por la nieta de Yugo; Yui Kakitani. También se encuentran con una copia de Elizabeth, quien implora a Vivy sobre Yugo y puede lograr un cierre a través de un mensaje que dejó su copia de IA.

Vivy confronta al Archivo sobre sus motivos y revela que tiene la intención de que las IAs reemplacen a los humanos, ya que descubre que estos últimos han empujado sus cargas sobre los primeros. Sin embargo, también expresa su asombro por la habilidad de Vivy para escribir una canción y hace una apuesta con ella: si Vivy "canta desde su corazón", detendrá sus acciones. Toak lanza un ataque a la Torre Arayashiki, donde se encuentra el servidor del Archivo, por lo que Matsumoto puede apagarlo usando el mismo virus que Yugo usó en Diva, que deduce que proviene del Archivo.

Después de ser enviada atrás en el tiempo, Vivy informa rápidamente a Matsumoto de la situación y, a pedido de Osamu, se acerca de inmediato a Toak, lo que resulta en la muerte del científico pero también ahorra recursos vitales. Usando su conocimiento previo, Vivy instruye a Matsumoto y Toak para que asalten la Torre Arayashiki mientras ella regresa al escenario principal de Nialand para apagar todas las IAs que usan su canción, considerándolo un "escenario apropiado". En el camino, se encuentra con su antiguo gerente IA, Navi, quien intenta desesperadamente disuadirla ya que la propia Vivy también se verá afectada por el cierre.