1945年，美国在广岛和长崎投下了原子弹，虽然终结了惨痛的第二次世界大战，却也因其大规模的杀伤力遭到全世界的指摘。在此之后，世界各国深刻反省，不仅封印了核武技术，还将所有热兵器全面销毁，地球从此进入了使用冷兵器的异世界（Another World）。
2024年，神秘持枪匪徒接连杀害手持日本刀的警察。以维护和平之名诞生的美少女战士亚理沙（花井瑠美 饰）、丽（武田梨奈 饰）、真里（清野菜名 饰）、美纪（加弥乃 饰），凭借高超的格斗技巧和剑术打败神秘人，谁知对方倒地后竟然发出蓝色光芒，随后凭空消失。
少女们返回据点，并接受老板柳生太一郎（冈田浩晖 饰）的命令再度出发狙击试图向电力公司兜售核动力的新的入侵者。不久，柳生获悉最大执政党日本光华党秘密在某疗养设施附近创造可以穿越时空的虫洞的情报，于是命令少女们穿上可爱的制服，伪装成偶像组合“i Dolls”前去...
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