空中艦〈フラクシナス〉の艦橋に集まった琴里や十香たちは、これまでに狂三が204回も時間を遡り、士道を救っていたことを聞かされる。また崇宮澪とは何者なのか、士道は自分の記憶を探ろうとするのだが……。

DEMとの戦いを前に、慌ただしくも士気高くその準備に取り組む〈フラクシナス〉のクルー。士道やみんなを元気づけようと、差し入れ作りに励む精霊たち。決戦のときが刻一刻と迫る……。

士道たち〈ラタトスク〉とDEMの全面対決が始まった。狂三とその分身体、日下部燎子に率いられたASTもそこに加わり、戦いが激しくなる中、士道は疑似精霊〈ニベルコル〉の大群と対峙する。

ある時、ある場所。崇宮真士は空間震に遭遇するが、その現場で女の子を見つける。自分のことをほとんど何も覚えていない彼女は、澪と名付けられて、真士とその妹である真那とともに暮らすようになる。

突如現れた少女を前に、士道はさまざまなことを思い出す。少女の名前は崇宮澪。士道がかつて崇宮真士だったときに想いを通わせ合った相手だった。一方〈フラクシナス〉の琴里たちも、令音の正体を知り騒然となる。

十香たちのもとへと急ぐ士道の前に、ウェストコットが立ち塞がる。一方、十香たちは、澪が顕現させた天使〈万象聖堂（アイン・ソフ・オウル）〉の恐るべき力の前に、なすすべなく追い詰められていく……

澪のアイン・ソフ・オウルによって、多くの精霊たちが力尽き倒れてしまった。琴里は、〈フラクシナス〉を澪へと向かわせ、精霊霊力砲〈グングニル〉を放つが……。

澪から、精霊たちはすべて死んだと告げられ、愕然となる士道。呆然として動けないまま、澪によって士道としての記憶を消されてしまいそうになるが、まだ一人だけ、生き残っていた精霊がいた。

まだDEMとの決戦が始まる前、まだ誰も死んでいない時間へ士道は戻ってきた。同じ未来を繰り返さないために、士道は澪＝令音にデートを申し込む。士道から事情を聞いた琴里や精霊たちは、二人のデートをサポートする。

かつて崇宮真士と澪がデートで訪れた海岸へと、士道は令音を連れてきた。令音の好感度も高くなり、士道はついに彼女とキスをする。二人を見守っていた琴里たちも、デートの成功を確信するが……。

DEMによって窮地に陥っていた士道たちは、死んだと思われていた狂三によって救われた。しかし今度はそこに澪が現れる。真士への想いにとらわれる澪を前にした士道は、彼女を救うためにあることを思いついていた。

士道が澪と向かい合って想いを伝えている間に、ウェストコットはおそるべき術式を発動させていた。彼のたくらみを、士道と十香たちは阻むことができるのか――？