齐木楠雄（神谷浩史 配音）是一名十六岁的高中二年级学生，从一出生开始，他便是一名全能超能力者，几乎掌握了一切叫得上名字的超能力，这表面上让人无比羡慕的特质却让齐木楠雄的生活陷入了无聊的绝望之中，因为他几乎不用付出任何的努力，便可以为所欲为。于是，齐木楠雄封印了自己的超能力，致力于做一个默默无闻的普通人。
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故事发生在一个名为“弗洛尼尔德”的架空世界之中，迦雷特狮子团的公主蕾昂米修莉（小清水亚美 配音）带领着她的精锐部队大举入侵邻国比斯科迪共和国，身为共和国的公主，米希奥蕾（堀江由衣 配音）深深的为祖国的未来担忧着，无奈之下，她决心向异世界发出求救的信号，希望那里有人能够成为国家的救星。泉真红（宫野真守 配音）只是一介平凡的日本少年，然而，正是他受到了米希奥蕾的召唤，来到了弗洛尼尔德，在这里，他结识了个性认真的艾克蕾尔（竹达彩奈 配音）、聪慧过人的利歌塔（水树奈奈 配音）和成熟稳重的尤基卡泽（阿澄佳奈 配音）等人，在和蕾昂米修莉的战斗中，泉真红和伙伴们的羁绊也在加深着。
过去，在被称作冬木的城市曾举行过由七位魔术师与英灵参加的“圣杯战争”。 然而趁着第二次世界大战的混乱，“某位魔术师”强行夺走了圣杯—— 数十年过去，千界树一族高举那个圣杯为象征，叛离了魔术协会，宣布独立。 愤怒的魔术协会派遣了刺客，但他们却遭到了召唤出的Servant的反击。
电视动画片《异世界四重奏3》是《异世界四重奏》系列电视动画的第3期。于2020年3月31日《异世界四重奏2》最终话完结的同时宣布续作消息。
