처음 보는 슈퍼 머티리얼 시어터에서 이즈미의 무대를 본 세리아. 그 박력에 매료된 세리아는 자신도 배우로서 저 무대에 서고 싶다는 꿈을 갖게 된다. 그 후, 길거리에서 '앨리스 인 시어터' 라는 극단의 팸플릿을 받은 세리아는 호기심에 극단이 있는 건물을 방문하는데.

앨리스 인 시어터의 단원이 된 세리아는, 극장 안에서 시어트리컬 머티리얼 시스템이 만들어 낸 무대장치의 일부라고 하는 액트돌과 만난다. 세리아는 마치 살아있는 것 같은 돌에게 끌리게 된다. 후에 신입으로서 연습에 참여하게 된 세리아는 이즈미가 극단에 있었을 시절을 물어 아이리의 심기를 건드리게 되는데.

과거 주니어 아이돌로 활동하면서 외설스러운 일에도 발을 들였던 아이리. 당시의 팬과 대면식에서 조우하게 된 이후, 자신이 더러운 짓을 했다고 후회하며 연습에도 나오지 않게 되었다. 자신의 연기에 불안감을 품고 있었던 세리아는 역시 아이리가 없으면 안 된다며 그녀를 찾아 나서는데.

연극하는 아이돌 '게키돌'로 극단의 활동에 활로를 찾아낸 카오루. 1주일에 걸친 무대 공연도 오랜만에 성공했고, 극단의 분위기도 날로 좋아져 간다. 이에 카오루는 다음으로 극단의 대표작이라 할 수 있는 '앨리스 인 데들리 스쿨'을 상연하자고 제안한다. 원래 이즈미가 연기했던 유우 역할을 누가 담당하는가에 대한 이야기가 나오자 아이리는 세리아를 추천하는데.

세리아는 5년 전 '세계 동시 도시 소멸'로 부모님과 여동생을 잃었다. 그 사실을 잊고 있었던 것에 세리아는 동요하지만 어렸을 적의 '꿈'을 보고 진정한다. 자신에게 한 발 더 다가선 세리아의 앞에는 미소 짓는 돌이 있었다. 세리아는 문득 어떤 생각이 들어 돌에게 '앨리스'라고 이름을 붙이는데, 이는 세리아의 여동생의 이름이기도 했다. 앨리스 인 시어터에서의 연습은 순조롭게 이루어지는 듯했으나.

앨리스를 이즈미로 착각해서 다가가려고 했던 아이리는 계단에서 발을 헛디디고 만다. 한 달은 무대에 설 수 없게 된 아이리는 세리아를 대역으로 지목한다. 자신의 연기는 흉내 내기에 불과하다며 고개를 숙이는 세리아에게 아이리는 '진짜로 만들어줄게'라 말하며 의지를 다잡고 혹독한 훈련을 시켜나간다. 그 무대를 이즈미와 타케자키가 보러 왔는데.

'시어트리컬 머티리얼 시스템'이 고장 나 버려서 어쩔 수 없이 3개월간의 휴가를 가지게 된 앨리스 인 시어터. 수리가 완료되자 카오루는 차기 공연작을 '콜링 배틀 걸'로 정하고, 아이리와 세리아를 더블 주연으로 지명한다. 그걸 보고 극단의 창립멤버인 아키라와 마나미는 자신들이 이젠 카오루에게 있어 필요 없는 존재가 아닐까 생각하는데.

앨리스 인 시어터에서 사라진 돌은 슈퍼 머티리얼 시어터(SMT)의 타케자키에게 있었다. 타케자키는 SMT의 다음 공연의 주연을 돌로 하겠다고 말했다. 이에 충격을 받은 이즈미가 아이리가 사는 곳에 찾아오자, 그곳에는 세리아도 있었다. 이즈미와 아이리는 서로의 본심을 다 털어놓은 끝에 화해에 성공하고, 이즈미는 SMT를 되찾겠다고 스스로 맹세하는데.

카오루가 모습을 감췄다. 이미 앨리스 인 시어터가 있는 건물의 소유권을 얻은 타케자키는 출입구를 폐쇄하고 극단원들의 건물 출입을 금했다. 그렇게 앨리스 인 시어터는 당분간 문을 닫게 되었다. 하지만 극단 일행은 아직 포기하지 않았다. 다른 극장을 빌릴 자금을 모으기 위해 게키돌 활동을 재개한 가운데, 아이리가 이즈미를 데리고 왔는데.

마코토의 아버지가 이사장으로 있는 학교를 극장으로 해서 앨리스 인 시어터는 새 출발을 했다. 시어트리컬 머티리얼 시스템도 없고, 의상이나 세트도 전부 수제작인 상황에도 수입은 점점 늘어 다음 공연엔 신작을 상연하게 되었다. 신작 소재는 이즈미가 카오루의 방에서 찾은 '망상일기'. 각본을 담당하게 된 마나미는 주인공인 미키 역으로 세리아를 추전하는데.

시공을 감시하고 과거에 개입하는 이노베이터. 카오루는 그들을 추적하는 게이저 중 하나였다. '망상일기'는 카오루의 동료였던 쿄코가 작성해온 것이었다. 이러한 사실을 모르는 세리아 일행은 '크로노 게이저' 공연의 막을 열었다. 그러는 가운데 타케자키는 자신이 이상인 싸움이 없는 세계를 실현시키기 위해 움직이고 있었는데.

그랜드 머티리얼 시스템이 기동하자 사람들은 끈 같은 형태로 흩어져 소멸되어 갔다. 주위의 풍경마저 변해가고 아키라 일행이 동요하는 가운데, 그럼에도 세리아와 아이리 그리고 이즈미는 '크로노 게이저' 연극을 계속 이어나갔다. 그리고 의식이 돌아온 카오루는 과거에 죽였을 터인 아즈사와 재회하는데.