故事发生在彩玉大学的理科研究室内，冰室菖蒲（雨宫天 配音）和雪村心夜（内田雄马 配音）是在这里工作的两名研究生。某日，让心夜没有想到的是，自己竟然收到了菖蒲的告白。所为万事以科学为上的理科研究生，对于爱情自然也要用符合逻辑的证据去证伪，为了证明菖蒲对自己的爱确有其事有迹可循，心夜带领着整个实验室开始了对爱的实验。每天都像佣人一样被使唤来使唤去的解说员奏言叶（原奈津子 配音）、性格反复无常，过于以自我为中心的棘田惠那（大森日雅 配音）、表面看来是个不良少年，实际上却是个死宅的犬饲虎辅（福岛润 配音），陪着菖蒲和心夜进行爱情实验的是这些可爱的研究员们。
吹奏乐竞赛京都府大赛。 在那里漂亮地取得金奖的北宇治高中吹奏乐部， 向着下一个舞台·强豪云集的关西大赛发起挑战……！
4年了，距离那场私人武装组织——天人与人类联盟军的决战过去4年了。天人组织消失了，世界从3个巨大的国家联盟统一为一个联合政府，世界已经统一。但是，这只是表象。表面的政治统一，但军方秘密组织A-LAWS在暗中从事武装镇压，镇压所有反对联合政府的组织与团体。这样的世界，没有改变。人类依然没有从战争、纷争、矛盾之中解脱出来。天人组织再次回归！高达驾驶员刹那•F•清英驾驶新型号的机器人——高达00再次武力介入。这次，天人组织要面对的不仅是A-LAWS的机动战士部队，还有神秘组织变革者——其首领里冯兹正在计划一个更大的阴谋！《机动战士高达00》系列动画片第2季。
