季節は春になり、高校2年になった木下仁菜子（福本莉子）と一ノ瀬蓮（高橋恭平）、安堂拓海（山下幸輝）は同じクラスになる。“好きな人がいる教室”に胸が高鳴る仁菜子。そんな中、蓮と安堂の中学時代の後輩・杉本真央（吉柳咲良）が入学してくる。仁菜子と安堂の前に現われた真央に対し、憤怒する安堂。2年前、蓮と安堂、そして真央の間で起きた“ある事件”が明らかになり、仁菜子と蓮、安堂の関係は大きく揺れ動いていく。

仁菜子へ迫る真央に対して、接触を控えるよう告げる安堂だったが、真央のたくらみは分からぬまま。そんなある日、仁菜子は蓮からもらったキーホルダーをなくしてしまう。落ち込む仁菜子だったが、鎌倉への校外学習で蓮と同じ班になれたことに喜びを隠せない。上原さゆり（小坂菜緒）と寺田裕太郎（井上想良）も同じ班になるが、複雑な表情を浮かべる裕太郎。鎌倉での校外学習中、道に迷った仁菜子を蓮が見つけ、2人きりに……。

是永大樹(中沢元紀)の心変わりを疑い、不安定になっていたさゆり。そんなさゆりを見て、自身との過去が原因なのではないかと感じた裕太郎は、さゆりを屋上へ呼び出す。蓮もまた、自身の気持ちの区切りのために是永麻由香(田鍋梨々花)に会いに行く。一方、校外学習後も、仁菜子は蓮と「友達として」過ごしていた。登校時、仁菜子と蓮は一緒のイヤホンで“ある曲”を聴いていると、いつの間にか2人の距離は“あと1ミリ”に。

蓮への想いを叶えるために行動を起こす仁菜子。カフェのオーナーの三好恭一(伊野尾慧)に仁菜子が相談していると、三好学(中川翼)が柏木律子(小栗有以)へ告白して、またも断られていた。恭一は、「一生懸命な姿には惹かれる」と助言を与え、仁菜子は体育祭の応援団に立候補する。応援団の練習に向かうと、そこには恭一の姿が……。さらに、真央から中学時代の“ある事件”を告げられた仁菜子は、蓮への想いが再び揺らぎ出す。

体育祭当日、蓮は安堂に自身の決意を明かし、一触即発に。一方、真央から中学時代の“ある出来事”を聞いた仁菜子は、「蓮を諦めなければならない」という想いにさいなまれながらも応援合戦に臨むが、途中で倒れてしまう。養護教諭の保科千秋(千葉雄大)のもとへ仁菜子を運ぶ蓮だったが……。そんな仁菜子をおもんばかる安堂は、仁菜子のために必ずリレーで勝利すると闘志を燃やすが、安堂へバトンをつなぐ選手は……真央だった。

蓮の想いに対し、何も返せなかった仁菜子。聞けなかった仁菜子の気持ちを知るために、蓮は走り出すものの、安堂が仁菜子を抱きしめている姿を目撃してしまう。翌日、学校で仁菜子と蓮は会うものの、仁菜子は蓮を避け、蓮はそれが答えだと受け止める。そんな中、安堂は仁菜子のために“ある行動”を起こす。蓮と安堂の絆、蓮へのあふれる想いに揺れながら、仁菜子が出した答えとは……。「ストロボ・エッジ」シリーズ、ついに完結。