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.）
打造一个所有人都能读到书的世界成为神殿的青衣见习巫女的梅茵，和路兹、多莉以及孤儿院的孩子们一起制作了儿童用的圣典绘本。对书本的热情有增无减的梅茵，赋予了约翰与海蒂"古腾堡"的封号后，向下一个目标"活版印刷"迈进。然而，梅茵的前方却是一片乌云笼罩。察觉到拥有强大魔力与奇异知识的梅茵具有利用价值的贵族、以及对梅茵怀恨在心的贵族，暗中盯上了梅茵。
从人类开始开发宇宙开始进入A.C.（After Colony）纪年，在第一个宇宙殖民地L1完成后百年，地球统一政府对殖民地以武力实行高压统治。 在A.C.165宇宙住民对地球圈发起抗争，而在其中的调停者是非暴力非武装份子的希罗·維，并在各殖民地和地上展开演说推广其理想，但其在A.C.175遭到暗杀（其中一种说法为杀手是OZ前身的特务组织的成员），随后殖民地陷入混乱并遭到特务部队（后来的OZ前身）镇压。之后在地球上提倡和平主义的山克王国和其王室匹斯克拉福特家族也遭消灭。 A.C.195年强力反对地球统一政府强力支配的殖民地份子，对地球送入了五架高达，开始歼灭特务部队OZ的“流星作战”（Operation Meteor）。
樱井雪乃（柚木凉香 配音）和樱井奏（生天目仁美 配音）是一对双胞胎，两人自打出生起就从来没有分开过，彼此间的关系之亲密可想而知。如今，升上高中的两人依然享受着充满了平静和幸福的“二人世界”，哪知道，一个名叫神山咲夜（加藤英美里 配音）的女孩子的出现将姐妹两人的日常生活给搅乱了。奏发现，咲夜似乎和雪乃走得很近，奏误以为两人之间产生了情愫，克制住了内心的失落，奏决定避开雪乃，为他们制造一点私人空间。就这样，一直都是形影不离的姐妹两人渐渐疏远，在此过程中，雪乃终于意识到了自己心中深藏的对于奏的感情，一番波折之后，两人终于互相表白了心意，从此幸福的生活在了一起。
