Ce film est en fait la suite de la première partie du premier film qui reprend donc la deuxième saison de Tengen Toppa Gurren-Lagann et donc de la nouvelle vie de Simon et de ses compagnons.

Suite à un problème de sécurité au spatioport, Édouard et Char changent de vêtements et Char roule le vol d'Édouard, qui est saboté par les forces de Zeon. Ayant falsifié sa mort aux dépens de son ami, Édouard assume l'identité de Char et suit une formation de cadet de Zeon. Pendant l'entraînement, Char se lie d'amitié avec un jeune Garma Zabi. Deux ans plus tard, un navire de la Fédération désobéit aux ordres du contrôle de la circulation de Zeon et s'écrase et détruit par inadvertance un bloc agricole, provoquant la colère des colons de Zeon et déclenchant une rébellion ouverte. Saisissant cette chance, Char convainc Garma de mener ses camarades cadets sur une audacieuse attaque de nuit contre la garnison locale de la Fédération, les écrasant complètement et forçant leur reddition.

Alors que la guerre fait rage entre la Fédération Terrienne et le Duché de Zéon, deux hommes, Io Flemming et Daryl Lorenz, se font face au sein du secteur Thunderbolt. Ce secteur, où se trouvait autrefois une colonie spatiale, est désormais réputé pour être extrêmement dangereux en raison de l’âpreté des combats qui s'y déroulent, mais aussi des débris qui jonchent la zone.

Après le succès de la rébellion de l'aube, Degwin négocie avec le vice-amiral Revil pour le retrait complet des forces de la Fédération du côté 3 afin d'empêcher que de tels incidents ne se reproduisent. Dans la ville terre de Manaus, Char atterrit un travail en tant que pilote de travailleur mobile à Jaburo. Pendant son séjour, il rencontre une jeune Lalah Sune et la sauve des hommes qui l'avaient vendue. Pendant ce temps, Tem Rey apprend l'avancement du Projet MS de Zeon et de la défection soudaine du Professeur Minovsky à la Fédération. Cependant, alors qu'il se rendait à Von Braun, Minovsky est tué au cours d'une bataille entre l'escadron de poursuite mobile de Ramba Ral et les nouvelles unités RCX-76 Guncannon de la Fédération, mais inefficaces. Suite à l'incident, Tem présente son projet RX-78 à Anaheim Electronics comme une solution plus efficace aux combinaisons mobiles de Zeon.

À Metropolis, une cité futuriste, humains et robots cohabitent, mais vivent dans des espaces bien délimités… Dans une atmosphère baignée par la musique de jazz, cette cité est le théâtre d'une enquête de police menée par un inspecteur japonais et son jeune neveu, Kenichi, au sujet d'un savant accusé de trafic d'organes, le docteur Laugthon, et qui va s'avérer être au service de l'homme le plus puissant de la ville. Celui-ci utilise les services du savant pour créer un robot ultra-moderne, ayant l'apparence d'une petite fille, Tima. Ce robot est la clé d'une arme secrète destinée à lui assurer la domination du monde, la Ziggurat, une haute tour à l'image de la tour de Babel, conçue pour égaler Dieu.

L’histoire se déroule à une époque où le monde a été ravagé par un poison, appelé Shinobi, venu sur Terre par un astéroïde. Les gens s’enfuient dans le lieu appelé Kairiku, un endroit qui était autrefois le fond de l’océan. Cependant, le Giga Road et le guerrier légendaire Yagyuu, sont les seuls capables de contrer les effets du poison. C’est ainsi que, Ame, une princesse d’une nation déchue, et un mystérieux guerrier du nom de Suou, se dressent pour sauver le monde.

En 2131, les bioroïds - clones créées pour réfréner les passions humaines - vivent en harmonie avec leurs créateurs dans la belle cité d'Olympus. A l'aube d'une nouvelle menace, le commandant Deunan est mandaté pour empêcher un génocide bioroïd. Mais cette guerrière d'élite se révèle être la pièce maîtresse d'un puzzle dont elle ignore encore les règles et les conséquences : la survie des deux espèces.

La bataille finale et les révélations seront un peu plus nombreuses que dans la série. Les noms des parents de Kira y sont dévoilés, ainsi que le visage de Raw le Creuset.

Aki Tesno vit dans un village pauvre au fond d'une vallée. Un jour, un homme d'une ville des hauteurs demande à Aki de sauver une jeune fille kidnappée.

Au large des côtes égyptiennes, un mégalodon réapparait du fond des mers. Pour contrer cette nouvelle menace, le gouvernement américain a mis au point un projet top-secret : la création d’un requin mécanique gigantesque doté des mêmes caractéristiques que le mégalodon. Un couple de scientifiques va devoir piloter ce sous-marin ultra sophistiqué pour faire face à ce terrible adversaire. Mais la bataille est loin d’être gagnée…