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。

12年前，在利姆加爾德王國發生的大事件，所有人神秘失蹤而留下了一個巨大的謎團。隨著時日經過人們已日漸忘卻。時光流轉，羽依和蕾娜兩個沒有血緣關係的姐妹在艾納斯特利亞皇國度過著平穩的日常。某天，一台巨大機體襲擊了艾納斯特利亞。以這一天為分界線，少女的命運被捲入了漩渦當中。

公元2067年，以銀河系邊境的星系為中心，能令患者喪失自我而狂暴化的神秘疾病「瓦爾綜合症」正在逐漸擴大。察覺事態嚴重性的星間複合企業為了鎮靜這種症狀，將少女組成的戰術音樂組合「Walküre」與執行共同作戰的「Δ部隊」編成到一起。另一方面，「風之王國」中被稱作「空中騎士團」的「謎之Valkyrie部隊」開始行動。在「原始文化的遺產」之謎的交錯當中，超越星系的熱切戀情與友情的物語開幕……

　　立山国际高中的白羽由希奈，在三人面谈后追赶暴风雨般离开的母亲·洋海为了送还遗忘的智能手机，朋友荻布美夏也一起到母亲的工作场所黑部研究所去。在大厅里顺利的把智能手机交给了母亲，相识的研究人员、荒俣稔

飞弹伤无（赤羽根健治配音）表面看来是一个非常平凡的男孩子，在姐姐飞弹怜悧（衣川里佳配音）的安排下，他进入了战略防卫学园阿塔拉克西亚学习，这里生活的女孩们都拥有着各自的魔导装甲，希望能够通过学习如何操纵

随着技术的进步，改造人和机器人在一般社会也开始广泛使用的未来。这是个在全世界频繁发生大规模自然灾害的同时，社会的贫富差距也在扩大的混乱时代。除了大脑以外全身机械化的“全身义体”少女·福音，造访了最高级的休闲岛屿“赛楠库尔岛”。但，持有强力武装的“巨大自律型挖掘机”布耶尔突然暴走，和平的岛面临崩坏的危机。福音协助在岛上遇到的神秘科学家乌萨尔·大利拉，以及美少女型智能机器人“库拉莉翁”，向布耶尔发起反抗。

　　1983年，受到异星起源种·BETA侵略的东德，被拖入了令人绝望的消耗战中。　　在这样的战况中，テオドール·エーベルバッハ少尉所属于被称作东德最强部队的第666战术机中队“黑之宣告”，他不相信祖国

　　讲述在“神化”时代的东京，充斥着无数的英雄——“超人”。他们的诞生理由各有不同。既有被邪恶组织改造的人，也有来自宇宙的人。既有来自魔法世界的人，也有来自古代、身为妖怪而生的人。既有被科学家制造出来