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.）
故事发生在私立朱雀高校之中，山田龙（逢坂良太 配音）是校园中有名的不良少年，同学老师们看见他恨不得绕着道走，而山田龙本人亦对无聊束缚的校园生活深恶痛绝。某日，一场意外竟然让他和优等生白石丽（早见沙织 配音）互换了身体，因而得知了白石丽隐藏在内心里的秘密，并在同级生宫村虎之介（增田俊树 配音）的唆使之下加入了超自然研究部。同为部员的还有对超自然事件超级着迷的伊藤雅（内田真礼 配音）和不良少年椿剑太郎（佐佐木寿治 配音）。几人受腹黑的学生会会长山崎春马（福山润 配音）之命调查校园中存在魔女的事件，就此打开了新世界的大门。
