电视动画《梦幻之星Online2》根据世嘉游戏开发的同名网络游戏改编。《PSO2》动画化的消息于2015年7月12日举办的现场活动中发表。动画版的故事将是完全原创，以近未来的地球为舞台，也可说是《PSO2》玩家们的故事。动画2016年1月份开始依序在TBS、BS-TBS等频道播映。

　　故事发生在未来世界之中，彼时，一种凭空出现的名叫“HUGE”的生命体让人类的命运走到了濒临灭绝的边缘。就在此时，世界各国联合起来发明了能够同HUGE抗衡的武器，而只用这些武器的少女面则被称之为莉莉

　　故事发生在虚构的未来世界，彼时，人类因为疏忽和大意而失去了制海权，海洋，成为了人们可望而不可即的所在，盘踞在那里的，是一股名为“深海栖舰”的强大势力。为了同这股势力抗争，一群名为“舰娘”的女孩子们

2050 年代初，突然出現的未知生命體「神諭細胞」開始捕食地球上的各種對象。將一切吞食殆盡，身為凶暴的生命體完成了多樣變化的這一存在，不知何時開始被人們心懷畏懼地稱作「荒神」。 現有的兵器在荒神面前毫無效果，都市文明崩壞，人類的生命圈逐漸被奪走。此時，一線光明照向人類。埋入神諭細胞的生體兵器「神機」被開發出來，操縱它們的特殊部隊，通稱「噬神者」也被編成。凶暴的諸神肆虐的世界中，「吞噬神之人」的無望之戰揭開帷幕。

西曆5012年。人類遭到了外星人派出的機械生物侵略，面臨滅絕危機。人類被逼移至月球，並建造人造人部隊以奪回地球。然而，地球上的機械生物不斷繁殖，戰爭陷入僵局。於是，人類部署了新型的人造人部隊「寄葉」作為最終武器。被派往地球的2B與9S匯合，一起執行任務。過程中，他們遇到了許多的令人費解的現象…

Heroine只是一名普通的少女，在8月1日这一天，醒来的她发现自己竟然失去了所有的记忆，在慌乱之中，一个名叫Orion的精灵出现在了她的面前，精灵告诉Heroine自己被困在了她的内心里，只有当Heroine找回了自己的记忆，他才能够重获自由。就这样，仅仅凭借这手机中储存的一个名字，少女踏上了寻找记忆的旅途。表面冷淡但实际上十分热心的Shin，具有独特魅力的Ikki，天才数学家Kent，温柔又可靠的Toma等青年接连出现在了她的面前，每个人都在用各自的方式指引着Heroine前进，而终点之处，又是什么在