Muv-Luv ATE全名为《Muv-Luv Alternative Total eclipse 》，全集动画片改编自《Muv-Luv Alternative》的外传小说。故事的时间设定在西元2001年，由于人类遭到地球外起源种(联合国称其为BETA)的侵略，正面临灭亡的危机，因此人类开始了先进战术机技术开发计划“XFJ计划”，各个国家均派遣了专门人员参与其中，该作讲述的就是这些被派遣过来的人员之间的故事。
　　（有虫子吃掉妹纸情节,反差极大,请谨慎观看.）

现国（近藤孝行 配音）是一名平凡的普通青年，某一日，他来到了青锖学园任教，哪知道等待着他的，却是一段他怎么也想象不到的奇遇。原来，在这所学校里就读的学生们，每一个人都是一种枪械的化身，其性格亦反应了对应枪械的特性，在这里，现国会遭遇怎样的故事呢？ 　　外表乖巧可爱但到关键时刻就会暴走的芬子（野水伊织 配音）、身材姣好容貌秀丽却说着一口关西话的一六（富樫美铃 配音）、喜欢这芬子的希格（作图元相知 配音）、娇小可爱沉默寡言的艾儿（味里 配音）、有着双重人格的阿玖（古谷静佳 配音），在这些女孩子，或者说是枪械的包围下，现国的日常就此展开。

　　在一个阳光明媚的日子里，左眼戴着眼罩的美少女被人搭讪，女孩则冷冷地讲述关于二重身的恐怖传说，不久果然有一个同样戴眼罩、长相与之完全相似的女孩走了过来，吓得男孩落荒而逃。原来后来者便是见崎鸣（高森奈津美 配音），恶作剧的女孩则是她自幼便分离的双胞胎姐妹未咲（五十岚裕美 配音）。性格不同的两姐妹结伴游玩，讲述着关于身世、血缘最真实的感受。令见崎担忧的是，她的左眼隐隐看到即将发生在未咲身上的不祥征兆，次日去游乐场的路上，她无论如何希望守护未咲。姐妹俩快乐而短暂的一天……
　　本片根据綾辻行人的同名原作改编。

　　乒乓对决

故事发生在桃园高中之内，加贺良介（下野紘 配音）是学校里出了名的好色之徒，对美少女的一切都十分热衷。某日，良介偶遇了名为丽萨菈（远藤绫 配音）的神秘女子，其真实身份竟是出身名门的死神，在阴差阳错之下，良介和丽萨菈签订了契约，他所要付出的代价竟然是他的色欲之魂。

作品的舞台是战乱不绝的“肯修姆”大陆，其中拥有青之瞳的王国“瑟古亚”与拥有赤之瞳的帝国“尼特鲁多”围绕着大陆的占有率而不停开战，一直处于劣势的青之瞳的王国“瑟古亚”，因音速少年基亚的登场，改变了一直以来处于劣势的战况，故事便由此展开了。

　　个性开朗心底单纯的喜屋武七叶（与那岭里都 配音）、沉着冷静不失温柔但生气起来会非常恐怖的喜屋武七绪（松田瑠华 配音）和拥有着极强灵感应能力的喜屋武心七是感情十分要好的三姐妹，三人同奶奶一起过着相依为命的生活。
　　一次偶然中，七夜发现了一个神奇的瓶子，并且在误打误撞之中将瓶子打开，外表稚嫩可爱嘴巴却超级毒舌的妮娜（松嵜丽 配音）、大大咧咧傻乎乎却惹人怜爱的拉娜（井之上奈奈 配音）和沉默寡言面无表情的卡娜（东城日沙子 配音）三个被封印已久的精灵出现了。就这样，喜屋武家多了三名家庭成员，平静的日常生活也离三姐妹越来越远。