「アマゾンプロジェクト」の責任者・水澤令華のもとに2年前から養子として引き取られた一人の青年・水澤悠がいた。彼も自らの変調に気付きつつあった。そしてアマゾンを狩るアマゾン、鷹山仁も独自に行動を開始していた。その男の目的は依然謎のままである…様々な思惑が錯綜する中、悠と仁の出会いによって物語は大きく動き出すのであった。

あれから5年…。トラロック事件によりアマゾン大量流出事件は終息したかに見えたが、事態は思わぬ展開を迎えていた。アマゾン狩りをしていた千翼は、アマゾンと戦う謎の少女・イユと運命的な出会いを果たす。しかし、千翼はまだ知らない、彼女はアマゾン化した父親に殺され、アマゾンとして蘇った生体兵器であることを―。

この世の何も信じることが出来ず荒れ果てた生活を送っていた今日子は、 教育実習生として赴任してきた本田勝也と出会う。 慇懃無礼でクセの強い勝也に翻弄され、次第に惹かれていく。 ところが、不良仲間との間で起きた事件をきっかけに親から勘当を言い渡されてしまう。 今まで散々好き勝手やってきた罰だ。 そう思う今日子の前に、勝也が現れて……。

コトブキヤのロボットプラモデル「フレームアームズ」から生まれた美少女プラモデルシリーズを原作に、2017年4～6月に放送されたテレビアニメ「フレームアームズ・ガール」の総集編となる劇場版。全12話のテレビシリーズを、新作カットを交えて振り返る。女子高校生あおのもとに届けられた謎の小包には、「フレームアームズ・ガール」と呼ばれる完全自律型の小型ロボット「轟雷」が入っていた。轟雷は人工自我＝「AS（アーティフィシャル・セルフ）」を搭載した最新型の試作機で、バトルデータを収集し、感情を学んでいく。あおはそんな轟雷とともに、奇妙で楽しい日常を送っていく。