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.）
身着破旧衣衫，被父母当作佣人使唤的贫穷男爵家次女——玛丽。即便如此，她依然保持着纯真善良的本性，全心全意地为家人付出。某天，玛丽举办了一场生日派对。然而，主角却是宛如公主般的姐姐阿纳斯塔西娅。玛丽在会场外神情哀伤地伫立着，却意外邂逅了身为大富豪的库罗斯·格拉纳多伯爵。两人彼此吸引，格拉纳多伯爵对玛丽一见钟情，然而——阴差阳错之下，他竟向阿纳斯塔西娅而非玛丽求了婚！格拉纳多伯爵与姐姐的婚约正急速推进。然而阿纳斯塔西娅因意外身亡，玛丽不得不代替她嫁入伯爵家……！？因误会而起的"落魄千金"灰姑娘传奇，正式拉开帷幕！
在“神化”时代的东京，充斥着无数的英雄——“超人”。 他们的诞生理由各有不同。 既有被邪恶组织改造的人，也有来自宇宙的人。 既有来自魔法世界的人，也有来自古代、身为妖怪而生的人。 既有被科学家制造出来的机器人，也有超自然的史前机器人。 对于这些超人的跋扈，日本政府绝不打算坐视不管——
当积雪完全融化后，关东地区的飚车手之间渐渐流传起了一个传闻，在Internet上出现了一个由群马的飚车手所建立的网站，向整个关东地区征集对手并扬言要达成“关东最速计划”，甚至还十分专业地把赛道等资料罗列出来，该网站也就是那个车队的名字叫做“Project D”！ 枥木县S市“SEVEAN STARS”车队便是“D计划”远征的第一站。末次澈是“SEVEAN STARS”下山道最快的车手，也是个非常有趣的人。为了备战他特意向女友借钱购置新轮胎，结果女友生气地警告他如果输了的话就要放弃赛车，为两人的将来好好做打算。终于到了周末，出现在末次他们眼前的是黑白相间的86、黄色的FD以及一台印着“Project D”的白色面包车。
