幼馴染の幽霊に取り憑かれている以外は、いたって普通の智春。高校の入学式を明日に控え、智春は一人暮らしを始めるため、引越し荷物を解いていた。そんな彼の前に、見知らぬ女性が現れる。「絶対に手放してはダメよ」と銀色のトランクを強引に押し付けられたその夜、一つの怪しい人影が鳴桜邸に忍び込もうとしていた…。

鳴桜邸の大家である潮泉老人の元へと引っ越しの挨拶に行くことにした智春。ところが、初めて会う潮泉老人から謎めいた言葉をかけられ、智春の戸惑いは増すばかり。その帰り道、広大な敷地内で迷っていた智春がばったり出会ったのは、実家を飛び出して親戚の潮泉家に居候しているという奏だった…。

玲士郎の操る機巧魔神“翡翠”の攻撃で操緒が消えてしまった。奏は第一生徒会の裁判に掛けられるため捕らえられている。怒りに震える智春は、“黒鐵”を召喚しようとするが、玲士郎に取り憑いている哀音が阻んだ。哀音と玲士郎、そして玲子には智春と操緒のいづれかを滅ぼしてでも離そうとするだけの悲しい経緯があり…。

科學部入部により第一生徒会の攻撃をしのいだ智春らは、土琵湖という湖を訪れていた。目的は、土琵湖周辺で目撃されている謎の生物の調査と捕獲。第一生徒会会長として科學部に正式に任務を依頼した玲士郎だが、合宿中に進展するかもしれない智春と奏の仲が気がかりで仕方がない。お目付役として妹の玲子を残すのだが…。

小さな銀色のトランクを握りしめたまま、鳴桜邸の前で倒れていた朱浬。だが目覚めた彼女は「紫浬」と名乗り、性格まで別人のように変わっていた。いったい何が起こったのか？ 手がかりを求め、朱浬の住む教会を訪れた智春と操緒だったが、そこには彼ら自身が遭遇した3年前の飛行機事故のスクラップが貼られており…。

智春が風邪に倒れ、戦力ダウンした科學部一同。そこへ、朱浬の持つスタビライザを狙う瑤が襲いかかってきた。そんな瑤の機巧魔神「白銀」の力は空間を切断するというもの。智春を回復させる時間を稼ぐため、ボロボロになりながら強敵と戦う朱浬。どうやら朱浬と瑶瑤、そして紫浬の間には、浅からぬ因縁があるようで…。

「黒鐵」に「スタビライザ」がインストールされたことにより、一般人の目にも見えるようになった操緒。これまで限られた人にしか見えていなかった操緒が、まるで普通の女子高生のようにクラスメイトたちとはしゃいでいる様子を眺めながら、智春は二人の運命を変えた3年前の飛行機事故を思い浮かべていた…。

悪魔ばかりが無差別に襲撃される連続事件の影響で、嵩月家もピリピリムード。学校にも行かせてもらえないことに腹を立てた奏は、思いあまって鳴桜邸に逃げ込んでくる。妙ななりゆきに戸惑う智春の元に、今度は兄の知り合いである悪魔の天才少女・アニアがやってくる。なぜか悪魔の少女二人を預かることになった智春だが…。

悪魔狩りの犯人が、機巧魔神の演操者にして悪魔の契約者でもある禁忌の存在“魔神相剋者（アスラクライン）”であることが判明。その圧倒的な力を危惧する玲士郎は、智春が奏と契約して同じ道を歩むことのないよう忠告に現れる。一方、姉が事件に関与していたことを知ったアニアは、苦悩しつつも真相究明に乗り出し…。

アニアを救うため、かつてクルスティナと同時期に洛芦和高校に在籍していた教育実習生の琴里の部屋を探る智春たち。一方アニアは、副葬処女（ベリアル・ドール）を機巧魔神から解放する装置であるスプリッタを完成させるためにほとんど魔力を使い果たし、非在化が進んでしまった姉のクルスティナと再会を果たしていた…。

加賀篝の企みを阻止し、平和な学園生活を取り戻した智春たちは、ひょんなことから哀音の母である霧絵の催すパーティーに出席することに。パーティーが進む中、霧絵から語られたのは、明るく大ざっぱな性格だったかつての哀音、そしてよく笑う玲士郎や泣き虫の玲子という、今とはあまりにもかけ離れたかつての姿だった…。

科學部では、智春が霧絵のパーティーでもらったマッチョ像の一部が機巧魔神の拡張機能(プラグイン)だったことが判明。厄介ごとに巻き込まれたくない智春は、朱浬のアドバイスに従い、謎の拡張機能をそのまま第三生徒会会長の冬琉に預けることに。一方奏は智春に、二度と機巧魔神の力を使わないよう強く迫るのだが…。

イグナイターを手に入れるため、加賀篝は修学旅行中の洛芦和高校2年生を乗せた飛行機ごと人質に取り、智春に取引を持ちかける。イグナイターの正体も分からず冬琉と六夏の意見もまとまらぬ混乱した状況の中、智春は取引に応じることに。だが、「二巡目の世界」を終わらせようとする加賀篝は、智春と奏に襲いかかり…！？