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.）
齐木楠雄（神谷浩史 配音）是一名十六岁的高中二年级学生，从一出生开始，他便是一名全能超能力者，几乎掌握了一切叫得上名字的超能力，这表面上让人无比羡慕的特质却让齐木楠雄的生活陷入了无聊的绝望之中，因为他几乎不用付出任何的努力，便可以为所欲为。于是，齐木楠雄封印了自己的超能力，致力于做一个默默无闻的普通人。 然而，齐木楠雄的身上似乎散发着吸引怪咖的电波，笨蛋不良少年燃堂力（小野大辅 配音）、中二病末期患者海腾顺（岛崎信长 配音）、色胆包天的灵能力者鸟束零太（花江夏树 配音）、从头到脚从内到外都闪耀着完美光辉的照桥心美（芽野爱衣 配音），这些千奇百怪个性迥异的怪人们总是一次又一次的将力求平凡的齐木楠雄拖入麻烦之中。
缝在大脑上的线，俗称“记忆缝线”。 1992年爆发了病毒性脑炎疫情，全靠这项医疗技术才得以平息，而到现在，它已经进化为了日常生活不可或缺的侵入式大脑信息终端。 所见，所闻，乃至感情——在这个一切都会被记录下来的世界里，对重大犯罪案件进行调查时，需要特殊警探“电索官”来潜入记录的集合体“机忆”之中。 天才少女埃缇卡·稗田，保持着成为电索官时的最年轻记录。但她也因为这样的天赋而走到孤立。正在此时，新的搭档，金发碧眼的人型机器人“人类之友”哈罗德，出现在她面前… 在最强的二人面前，一切秘密都将无所遁形！
