被称为木星蜥蜴的神秘敌人第一次袭击地球是在2195年，面对拥有压倒性力量的敌人，地球军束手无策，火星连同殖民地一起落入敌人手中。这就是“第一次火星会战”一年之后，为了夺回火星，民间组织尼鲁加路重工以最新的科技造出新型战舰NADESICO号，召集来的船员包括以年轻的女舰长御统由利加为首，她青梅竹马的朋友，身兼厨师和机师的天河名人，其他船员虽然各有所长，但人格和来历都有一点问题。在战斗变得白热化之际，一个重大的真相被揭发了，敌人原来是100年前被放逐到木星的地球人子孙。他们想得到能够令其运用来往行星间的瞬间移动技术，玻色子跳跃的火星遗迹。跟木连的和谈以失败告终，为了争夺火星的遗迹，NADESICO、木连和尼鲁加路的三方混战开始了，到此为止，是地球跟木连战斗的历史，后来，地球和木连结盟，宇宙总算恢复和平，以上是TV版的剧情。

公元2028年，香津美已是AMP的主力成員。故事交代了4年前（2024年）的香津美，原本只是個在美國夏威夷生活的平凡少女，因母親病重而回到東京探望她的經過。其間，從母親的口裡得知已死的父親是個了不起的大魔道士及得知到妖魔世界的存在，並了解到父母的犧牲對自己的意義。

电影的故事情节部分取材于今年三月发行的最新游戏《樱花大战3》。游戏中，主角大神中尉启程前往巴黎，讲述了一段故事，而电影则揭开了花组背后的秘密。大神中尉前往巴黎后，花组群龙无首；因此，电影将引入一位新角色。接替大神中尉的是星组前任组长蕾切特·阿蒂尔。她是一位理性且独特的人，给花组带来了严重的问题。花组成员们现在与蕾切特产生了矛盾。与此同时，帝国华剧团正受到一些无关紧要的恶魔的威胁，一种由美国公司生产的新型反鬼机甲出现，试图取代花组。由于大神的缺席，花组屡屡失误，如今面临着前所未有的危险，而帝国华剧团花组也被计划解散。