智春の勘違いがもとでまたしても大騒動を起こした科學部は、罰としてプール掃除を命じられる。ところが、その途中突然現れた怪しげなコアラを追いかけるうち、智春たちは複雑に入り組んだ地下トンネルに足を踏み入れてしまう。まるでコアラに導かれるように奥へと進む智春たちが目にしたものは、ラクロアの遺跡だった…！

哀音が消滅して以来、智春の頭からは操緒を救いたいという思いが離れない。すべての発端である直貴に会おうと心に決めた智春は、冬琉に掛け合い、直貴の居場所を調べてもらうことに。だが交換条件として冬琉から要求されたのは、ひきこもり中の科學部部長である塔貴也を登校させるという、あまりも意外なものだった…。

海辺のペンションでアルバイトを始めた智春たち。副葬処女(ベリアル・ドール)の秘密を胸に抱えて元気のない智春をよそに、樋口は智春と奏をくっつけようと画策し、肝試しという名目で、有名な恋愛スポットである暮海崎要塞観測所に二人を向かわせる。一方操緒は、智春が自分に隠しごとをしていることが不満でならず…。

智春は暮海崎の地下遺跡でGDの恭武に襲われ、黒鐵を召喚できないままアニアを連れ去られてしまう。その後加賀篝たちの元で意識を取り戻した智春は、クルスティナと琴里が加賀篝に協力している理由と、彼ら三人が払っている大きな犠牲を知ることに。副葬処女を救う技術を求め、遺跡の奥へと向かう一行だが…！？

洛芦和高校では体育祭の準備で大盛り上がり。樋口の画策により奏と二人三脚のコンビを組むことになった智春だが、訓練開始早々なぜかトラブル続き。なんと脚を結んだリボンに凝固剤がかかり、離れられない二人はそのまま寝起きを共にすることに！ 翌日、母の命日だという奏に付き合って墓参りに向かう智春だが…。

｢今すぐそこから逃げろ｣。長い間行方知れずだった直貴からの突然の電話の直後、奇妙な仮面を被った謎のライダーに襲われた智春たち。朱浬や奏の必死の反撃もむなしく、コンバットナイフとバイクを駆使した鮮やかな攻撃にじわじわと追いつめられてゆく智春たち。それでもなんとか廃工場へと逃げ込んだ智春たちだが…！？

直貴の口から衝撃の事実を告げられ、大人しく潜んでいるように指示された科學部一同。しかし、仮面の襲撃者にアニアを攫われ、頼みの綱の冬琉までもが襲われてしまう。人質と智春の身柄交換を要求され打つ手のない科學部に助力を申し出たのは、なんと、氷羽子滅殺のため関東学生連盟から派遣された瑤だった…！

魔神相剋者(アスラクライン)となった塔貴也との戦闘により、智春たち三人は黒鐵ごと時空の闇の中へと引きずり込まれたはずだった。ところが智春が一人目を覚ましたのは、元の世界とは同じようで微妙に異なる世界だった。すっかり混乱しながら町を歩く智春は、やがて使い魔(ドウター)と戦う金髪の美少女と出会い…。

秋希の計らいで奏と再会し、智春たちより5年も前に飛ばされていたアニアとも合流した智春は、ひとまず一巡目の洛高を確認すべく登校する。しかし友人たちとのにぎやかな時間を過ごすうち、智春は二巡目での惨劇を思い出してしまう。そんな智春に声をかけてきたのは、どこか二巡目の朱浬を彷彿とさせる紫浬だった…。

世界の非在化やはぐれ使い魔の出現は、重力炉実験の失敗によって引き起こされたものだった。世界滅亡の引き金となった研究所で操緒との再会を果たした智春は、直貴が黒鐵を管理しているという次元潜行チェンバーに降りてゆく。ところが魂を失った副葬処女の肉体が立ち並ぶその中に、一巡目の奏の姿を見つけ…。

二巡目の世界に戻り、魔神相剋者(アスラクライン)となった智春。しかし、塔貴也を止めるには明らかに戦力不足だった。それでも対決の準備を始める智春に対し、玲士郎と瑤は、第三生徒会会長になるよう命じる。そして、会長就任を承諾した智春の背中を押すように、瑤は｢なすべきことをなせ｣と助言するのだった…。

四体の機巧魔神を同時に喚び出した塔貴也は、その魔力を暴走させることで重力ゲートを開くことに成功。ついに二巡目の世界でも急激な非在化が始まってしまう。そんな中、まるで抜け殻のようになっていた朱浬が真実を語り始める。本当は自分こそが紫浬で、副葬処女となった姉を救うために闘い続けていたということを…。

秋希を取り戻すためにすべての世界を犠牲にしようとしている塔貴也を止めようと、死力を尽くして戦う智春たち。しかしパワーアップした｢黒鐵・改｣と使い魔ペルセフォネの力を持ってしても、四体の機巧魔神を操る塔貴也に圧倒されていた。しかも、因果律を制御できるイグナイターまでもが塔貴也の手に渡ってしまい…！？