半空之中，漂浮着闪烁着多彩光芒的“知识之箱”，那里面藏着数不尽的世界、时间和人类。杜娅尔（种田梨沙 配音）与多萝茜（佐仓绫音 配音）穿梭于“知识之箱”之中，与侵蚀各个世界的病毒作战。凡是被病毒污染的世界，必须尽快予以消除。某天，两人感觉到新病毒的出现，她们赶了过去，结果发现遭到病毒袭击的少女莉莫（花守由美里 配音）。少女失去了记忆，只知晓性命，她说出的第一句话关系着所有人的命运……

在2017年10月7日的“Machi☆Asobi”漫展上，宣布将制作续篇。2018年12月22日在周年纪念活动“Prisma☆Klangfest ～kaleidoscope～”上宣布新作OVA制作决定。
　　OVA于2019年6月14日在剧场上映，标题为《Fate/kale id liner 魔法少女☆伊莉雅 Prisma☆Phantasm》（neta自Carnival Phantasm），共63分钟，为原作者广山弘监修的原创搞笑剧情。正式的BD/DVD于2019年11月27日发售。
　　片尾以“To be continued…”及新画面的形式宣布续作决定。

被称为木星蜥蜴的神秘敌人第一次袭击地球是在2195年，面对拥有压倒性力量的敌人，地球军束手无策，火星连同殖民地一起落入敌人手中。这就是“第一次火星会战”
　　一年之后，为了夺回火星，民间组织尼鲁加路重工以最新的科技造出新型战舰NADESICO号，召集来的船员包括以年轻的女舰长御统由利加为首，她青梅竹马的朋友，身兼厨师和机师的天河名人，其他船员虽然各有所长，但人格和来历都有一点问题。
　　在战斗变得白热化之际，一个重大的真相被揭发了，敌人原来是100年前被放逐到木星的地球人子孙。他们想得到能够令其运用来往行星间的瞬间移动技术，玻色子跳跃的火星遗迹。
　　跟木连的和谈以失败告终，为了争夺火星的遗迹，NADESICO、木连和尼鲁加路的三方混战开始了，到此为止，是地球跟木连战斗的历史，后来，地球和木连结盟，宇宙总算恢复和平，以上是TV版的剧情。