あの戦いから十数年…。市之瀬達哉は都立陣代高校に通う、機械いじりが大好きな普通の高校生。無難な人生を楽しんでいた達哉だったが、ある日暴走した正体不明のＡＳに突如襲われてしまう。殺される！そう思った瞬間、目の前に現れたのは、謎の美少女アデリーナだった。しかし、大怪我を負っていた彼女は、善戦虚しく倒れてしまう。達哉はアデリーナと妹を守るため、触れたこともないＡＳに乗り込むことに。その決断が、彼の運命を大きく変質させていくー。ＳＦアクションの金字塔「フルメタル・パニック！」の新たなストーリーが、ついに作戦開始。