ガリア地方を解放したブリタニアでの戦いから半年、扶桑皇国で学校を卒業した宮藤芳佳のもとへ父から謎の手紙が届く。それは新たな戦いの予告なのか? 大切な仲間を守るため、魔法少女はふたたび空へ舞い上がる!

ブリタニアでの活躍から半年のブランクがある宮藤、リーネ、ペリーヌの3人は練習でも調子が上がらない。その様子を見た坂本は基礎訓練のため3人をある島へ修行に行かせることにする。その島で3人を待っていたものは?

新しい基地でネウロイに備えるウィッチーズのもとにカールスラントから補給品が届いた。それはカールスラントの新技術を組み込んだ秘密兵器!? 鼻高々なバルクホルンにシャーリーが挑戦状を叩きつける!?

新基地にも慣れてきたある日、食料庫が空になってしまった。買出し先はローマ市街。土地勘があるルッキーニが案内役、トラックの運転はシャーリー、食料調達は宮藤が担当することになり、ローマに向かった一行だったが、街中でルッキーニが行方不明に!?

ネウロイ迎撃に向った坂本たちは、小型ネウロイへの攻撃を続けても倒せないことから、本体が別のところにあることに気付く。魔眼で探索するとコアの位置が通常兵器では届かない場所にあることが判明。ウィッチーズ全員を稼動した作戦を立てる。

かねてから施設班が建設中だった基地内の大浴場がついに完成した。訓練で汗をかいた後、久しぶりの大浴場を楽しんでいた宮藤たちの前にネウロイ襲来の警報が鳴り、基地内は大騒ぎ!

烈風斬の修行をしている坂本を見た宮藤は、扶桑に古より伝わる秘奥儀を教えてほしいと頼むが断られる。坂本に認めてもらえるよう頑張る宮藤だが、何故か調子が上がらない。そこへ扶桑から到着した艦隊で事故が起きたとの連絡が入る。

一時休暇にガリア復興のため小さな村を訪れるペリーヌ。建設中の小学校が完成間近なことを喜んでいると、村の子供から橋が壊れたので友達が学校に通うことが出来なくなったとの話を聞く。ペリーヌは橋を架けるためにどうすればいいかと奮闘する。

ネウロイとの戦いが激化していくなか、最終決戦に備えた戦略としてネウロイに占領された島を奪回するよう軍司令部からウィッチーズに指令が下った。島への突入には奇襲攻撃をしかけるため、2人のウィッチを選ぶ必要があるのだが…

坂本の魔法力が限界になりつつある中、ヴェネツィア上空にあるネウロイの巣への総攻撃作戦が開始されることになった。そしてミーナ率いる、第501統合戦闘航空団は連合軍の決戦兵器を護衛することを命じられたが…。

ロマーニャ地方を占領しているネウロイとの最終決戦の最中、第501統合戦闘航空団のメンバーたちは魔法力を使い果たしてしまっていた。だが、連合軍の作戦が失敗に終り撤退を余儀なくされたとき、宮藤芳佳が一人立ち上がった！