В 1967 году, после трагической гибели лунной экспедиции и захвата космического корабля инопланетными силами, Земля оказалась на грани катастрофы. Эти внеземные существа, известные как BETA (Beings of Extra Terrestrial origin), начали массированное вторжение с целью порабощения человечества. Многие страны пали под натиском захватчиков, но Япония, благодаря своему боевому духу и традициям самураев, сумела сохранить независимость. Среди тех, кто встал на защиту родины, была юная девушка Юи, последняя представительница древнего рода самураев. Её жизнь превратилась в непрерывную борьбу с инопланетными монстрами, где каждый день был испытанием на прочность.

В этом хаосе войны Юи находит поддержку в лице своей новой подруги Юе, которая становится для неё не только соратницей, но и близким другом. Однако, война оставляет глубокий след на психике героини, заставляя её сталкиваться с собственными страхами и сомнениями. Тем не менее, Юи продолжает сражаться, веря в то, что победа над BETA возможна. Её путь полон лишений и потерь, но также и надежды на лучшее будущее для всего человечества.

Спустя три года после событий Muv-Luv Unlimited, главный герой Такеру просыпается в своей комнате, не помня, как он оказался здесь. Он понимает, что его перенесло в прошлое, к событиям, которые он считал лишь плохим сном. Не желая мириться с судьбой, предложенной Альтернативой V, Такеру решает помочь профессору Кодзуки завершить Альтернативу IV и спасти человечество от гибели. В предстоящем втором сезоне, который выйдет в октябре 2022 года, зрители увидят продолжение истории старых героев, которые, несмотря на все испытания, продолжают верить в победу и надежду на светлое будущее.