Neuroi – potężna rasa obcych – wciąż sieje zniszczenie na świecie. Choć Strike Witches odniosły wielkie sukcesy, wojna nadal trwa. Yoshika Miyafuji, legendarna weteranka 501. Połączonego Dywizjonu Myśliwskiego, po poświęceniu swojej magii w bitwie o Romanię, pragnie spełnić marzenie o zostaniu lekarzem. Kiedy Yoshika otrzymuje wojskowe stypendium na prestiżowe studia medyczne w Europie, młoda rekrutka Shizuka Hattori zostaje wyznaczona do jej eskortowania. Ich podróż staje się jednak dużo niebezpieczniejsza, niż planowały. Neuroi ewoluowali, a ich siła wzrosła. Czy Strike Witches zdołają ponownie zjednoczyć siły, by stawić czoła wrogowi? I czy poradzą sobie bez wsparcia Yoshiki, która nie może już wznieść się w powietrze?