Während sich Senketsu in der Wäsche befindet, wird Ryuko vom alljährlichen „Kein-Zuspätkommen-Tag“ überrascht, an dem alle Schüler ohne Goku-Uniform einen Hindernis-Parcours überwinden müssen, um rechtzeitig zu Schulbeginn anwesend zu sein – andernfalls werden sie der Schule verwiesen. Zusammen mit der verletzten Schülerin Maiko Ogure machen sich Ryuko und Mako auf den Weg durch den Parcours, während Makos Vater, kleiner Bruder und der Hund der Familie mehrfach vergeblich versuchen, Ryuko ihre Uniform zuzustellen. Nachdem die Drei einen gepanzerten Bus kapern, gelingt es ihnen noch rechtzeitig 15 Minuten vor Beginn des Unterrichts an der Schule einzutreffen.

Nachdem Ryuko von der Verbindung zwischen Tsumugu und Aikuro erfahren hat, versucht sie von ihm mehr zu erfahren, erhält aber nur den Namen seiner Organisation: Nudist Beach. Unterdessen erbittet sich Uzu Sanageyama, ein weiteres Mitglied der „Elite Vier“, von Satsuki die Erlaubnis gegen Ryuko kämpfen zu dürfen. Am nächsten Tag fordert Uzu in seiner Drei-Sterne-Goku-Uniform „Blade Regalia“ Ryuko zu einem Kampf heraus. Durch die Fähigkeit seiner Uniform, alle Bewegungen von Ryuko vorauszusehen, ist er zunächst im Vorteil, doch Ryuko gelingt es durch Abschneiden eines Teils ihrer eigenen Uniform, Uzu zu blenden und seine Uniform zu zerstören.

Ryuko, die in Aikuros Unterschlupf wieder zu sich kommt, erkennt, dass Senketsus Bewusstsein in einem kleinen Stück Stoff, das sie bis zuletzt fest umklammert hielt, weiterhin aktiv ist. Nachdem sie erfährt, was mit den restlichen Teilen von Senketsu geschehen ist, macht sich Ryuko auf den Weg in die Kansai-Region, wo Satsuki grade die Schlacht eröffnet hat.

Der Schulsprecher von Osaka, Kaneo Takarada, hält Satsuki in seinem "Dotonbori Robo"-Anzug derweil erstaunlich lange Stand, wird aber von den eintreffenden Elite Vier überrascht und auch prompt von Uzu besiegt. Kurz darauf trifft auch Ryuko am Schauplatz ein und fordert, unterstützt von den ebenfalls eintreffenden Aikuro, Tsumugu und "Nudist Beach"-Truppen, Satsuki zum Kampf heraus. Während Nudist Beach und die Elite Vier gegeneinander kämpfen, entscheidet sich Ryuko Senketsu ihre eigene Haut als Ersatz für den Handschuh anzubieten, so dass sich beide verwandeln können und Ryuko mit einem geschickten Zug Satsuki den Handschuh wieder abnehmen kann.

Nachdem Mako und Senketsu den Streit zwischen Ryuko und Tsumugu schlichten können, erklärt Aikuro, dass Tsumugus Schwester Kinue in einem Experiment mit Lebensfäden getötet worden sei und weiter, dass Senketsu einen Teil von Ryukos DNA enthalte, weshalb nur sie ihn tragen und mit ihm kommunizieren könne. Währenddessen bereitet sich die Honnouji-Akademie auf die Ausrichtung des "Großen Kultur- und Sport-Festivals" zu Ehren von Ragyo vor. Ryuko, die erfährt, dass dies das finale Experiment werden soll, bei dem alle Menschen in Honnouji den Lebensfäden geopfert werden würden, macht sich zusammen mit den Anderen auf den Weg nach Honnouji, wo indes die Zeremonie begonnen hat.

Papier-Klone von Ragyo und Nui erscheinen vor Ryuko und können sie dazu verleiten, sich zur Honnouji-Akademie zu begeben, um gegen die Beiden anzutreten. Ryuko, die jegliche Hilfe der Anderen ausschlägt, macht sich alleine auf den Weg. Nachdem es den Elite Vier gelingt, wieder Zugriff auf die Überwachungskameras in Honnouji zu erhalten, können sie den Aufenthaltsort von Satsuki ausfindig machen, und erkennen, dass diese bereits ihre Flucht plant. Mit neugefasstem Mut machen sie sich, zusammen mit den Mankanshokus und dem Rest von Nudist Beach auf Aikuros Kriegsschiff, der "Naked Taiyoumaru", auf den Weg zur Honnouji-Akademie, um auch dem Kampf beizutreten.

Ragyo benutzt die Fähigkeit "Absoluter Gehorsam" ihres Shinra Koketsu, um die Kräfte der anderen Goku-Uniformen und Kamui außer Gefecht zu setzen, bevor sie den Quell des Lebensfadens wiederbelebt. Während die Anderen gelähmt sind, kann Ryuko, dank ihrer besonderen Physiologie, in Unterwäsche weiterkämpfen und Senketsu gelingt es erstmals direkt mit Satsuki zu kommunizieren. Dadurch seiner eigenen Fähigkeiten bewusst geworden, verwandelt er sich selbstständig in Senketsu Shippu und durchbohrt Ragyo, die daraufhin die Kontrolle über die Goku-Uniformen verliert. Die Elite Vier und Nudist Beach nutzen diese Gelegenheit, um den Satelliten-Uplink zu zerstören, während Satsuki und Ryuko vereint ihre Mutter mit den Scherenklingen zerteilen. Die gespaltene Ragyo fordert daraufhin Nui auf, sich mit ihr und dem Quell des Lebensfadens zu verbinden und schießt sich in den Orbit, um dort direkt den Satelliten zu aktivieren, mit dem sie die Erde in eine Kokon-Sphäre verwandeln will.

It's graduation at Honnouji Academy, but not everything is as it seems. Ryuko Matoi and the gang must defeat their final enemy.