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.）
某天，阿笠博士通过灰原哀邀请少年侦探团的来他的研究所。当孩子们到达时，却得知阿笠博士被人绑架。原来，这只是博士跟大家做的小游戏，在第一关里，他提示少年侦探们需从三个不同的方向来某一地点与之会合。这样的考验对柯南来说自然不成问题，但对文太、步美和光彦三人来说却是一个大的挑战。经过柯南的提示，三人成功找到问题的关键，顺利抵达目的地，等待他们的则是博士的第二道问题。 另一方面，阿笠博士在设置游戏的过程中险些遭遇车祸，结果发现司机竟是绑匪，他也因此遭到劫持。绑架游戏弄假成真，少年侦探团最终能否成功救出博士呢？
星元122年―― 在众多企业扩展到宇宙并构筑巨大经济圈的时代， 有一名少女自边境地区·水星转来MS产业的最大企业“贝纳里特集团”旗下所经营的“阿斯提卡西亚高等专门学园”。 她名为苏莱塔·墨丘利。 内心纯真的少女随着胸口鲜红的闪烁亮光逐步迈向新世界。
奈叶（田村由香里 配音）本是一位平凡的小学三年级女生，却因为意外遇见了来自异世界的尤诺而成为了魔法少女，投入到了争夺遗产的战斗之中。在上一次事件结束之后，奈叶告别了与之结下深厚友谊的菲特（水树奈奈 配音），重新回归了平静的日常生活，接受着魔力训练，以防备敌人的下一轮猛烈袭击。 某日，一个神秘的魔法结界出现在了海鸣市的上空，这不寻常的现象吸引了奈叶的注意。果不其然，奈叶遭到了红发魔法少女维塔（真田麻美 配音）的攻击，让奈叶没有想到的是，维塔竟然一下子就破坏了奈叶坚固的防御。所幸菲特及时出现，奈叶才幸免于难，而维塔的出现意味着，有一场阴谋正在秘密展开。
大学的新学期伊始。 心无杂念头脑里只想着如何改良自己做的无人机，KAKA的单单在热闹非凡的各大社团招新人海中略显得有些格格不入。 在单单从校舍后方的广场向延绵海岸扔出飞碟进行无人机KAKA的捕捉测试时因为海风的影响飞碟不小心飞到了一名女生的身上。 这突如其来的事故，却变为了使原本有些自闭的单单逐渐成长的契机。
锁锁美（阿澄佳奈 配音）是一个标准的宅女，每天都窝在家里不肯出门的她懒得穿衣，懒得洗澡，甚至就连吃饭，也要靠自己那瞧不起的没用哥哥月读神臣（大冢芳忠 配音）帮忙才能得以完成。对于妹妹颐指气使的使唤，神臣非但没有觉得恼怒，甚至十分享受，因为从本质上来说，他是个有着“被奴役”体质的超级妹控。 最近，有件事情让锁锁美十分的不安，通过她亲自发明的“哥哥监视器”，她发现神臣的身边聚集了三个行为可疑的漂亮女孩子——外表萝莉实际上是个御姐的邪神剑（斋藤千和 配音），长相和个性都异常普通，但随时随地都昏昏欲睡的邪神镜（花泽香菜 配音）和外表看起来超成熟但实际上只有9岁的邪神玉（野中蓝 配音）。为什么她们的出现会让锁锁美感到不安呢？在锁锁美一直监视着的哥哥身上究竟隐藏着怎样的秘密？一切都尚在迷雾之中。
刻苦学习的高中3年生·唯我成幸，为了获得免除大学学费的“特别VIP推荐”资格，而要去担任为备考而苦战的同级生们的教育指导员。教导的对象是“文学之森的睡美人”古桥文乃和“机关精巧的拇指姑娘”绪方理珠这两位学园顶尖的天才美少女！原本以为她们的学习能力完美无缺，没想到对于不擅长的学科却完全无能……！？成幸一边被充满个性的“学不来女孩”们玩弄于股掌之间，一边为了让她们努力通过大学考试！无论学习还是恋爱都“学不来”的天才们的恋爱喜剧，就此开幕！！
万津莫。自称是过着平淡无奇的日常生活的普通好青年， 但凭借能够自由操控梦境的清醒梦能力，每当入睡就会成为无敌的特工！ 在梦境中为拯救被囚禁的女主角·宁梦而大显身手。 然而，企图将"噩梦"变为现实的怪人·梦魇出现在了这样的梦境世界中！ 莫用梦中获得的腰带变身为假面骑士ZZZ！ Make your dream come true. Good luck！ 必须阻止企图侵略现实的梦魇的入侵！ 被托付世界命运的莫，作为假面骑士ZZZ的梦境任务正式开启！
可爱又强大的前台小姐为了自己平稳的生活，打败所有boss，永不加班！ 因为是科室工作所以很安全！因为是公职所以很安定！在做上了理想工作「工会前台小姐」的阿莉娜前方的是与理想相去甚远的每天加班的生活。都是迷宫攻略毫无进展的错！忍耐到极限的阿莉娜偷偷拿着一级冒险者许可证和闪耀的银光的战锤，独自去讨伐boss——没错，有所隐藏的她的真实身份正是在迷宫攻略陷入僵局时出现，并只身打倒boss的，在民间流传的不明真身的武艺高强的冒险者“处刑人”！ 但这是绝对的秘密。因为前台小姐是禁止有副业的。但是，在讨伐boss时被正好在场的公会最强盾役看到了真面目。
梅普露沉迷于VRMMO『NewWorld Online』。防御力拉满，刚开始玩的时候想成为耐力型游戏玩家。她取得了多个凶恶的技能，并经历了一次又一次的蹂躏！因为异常的战斗状态，被人们视为“幕后黑手”级别的有名玩家。 和好朋友莎莉一起创建的公会【枫树】也吸引了很多个性独特的可靠的同伴，他们的联系进一步加强。然后—游戏里添了新的楼层，和曾经的对手联手，增加新的伙伴，还有新的活动开办！？ 在这里果然也会看到梅普露他们的大显身手……？ 世界很宽广，冒险将越来越有趣！
椎名亚树（喜多村英梨 配音）因为外表的缘故，常常被人误认为是女孩子，这让他非常的苦恼，十分希望增加一些男子气概。为了培养自己独立生活的能力，升入初中后亚树独自前往东京，住进了春原庄，开始了一个人的生活。 成熟稳重温柔贤惠的春原庄主人春原彩花（佐藤利奈 配音）、活泼开朗有时有些活泼过头的春原菜菜（佐仓绫音 配音）、拥有超高人气的学生会会长雪本柚子（高森奈津美 配音）、虽然看上去十分冷漠但实际上对可爱的东西完全没辙的月见里堇（濑户麻沙美 配音）、整天笑嘻嘻但内心里的想法无人知晓的风见百合（宫本侑芽 配音），在这些姐姐们的陪伴下，亚树真的能够成长吗？
在星奏学院里，学生被分为两类，一类是就读于普通科的平凡学生，另一类是就读于音乐科的能够看见音乐精灵的演奏天才。在一次偶然中，普通科的日野香穗子（高木礼子 配音）撞见了音乐精灵莉莉（水桥香织 配音）。莉莉赠予了完全不同音律的香穗子一把魔法小提琴，只要和小提琴心意相通，就算是完全没有经验的初学者也可以演奏出美妙的旋律。 凭借着魔法小提琴，香穗子被选中参加了学校的音乐演奏会。这突如其来的新人遭到了许多学生的妒忌和算计，但香穗子也因此结识了一帮热爱音乐的良师益友。冷酷毒舌的月森莲（谷山纪章 配音），沉默温柔的志水桂一（福山润 配音），开朗率真的土浦梁太郎（伊藤健太郎 配音），双重性格的柚木梓马（岸尾大辅 配音），在和这些天才们相处的过程中，香穗子发现，自己对于音乐的心意渐渐的发生了变化。
