为了对抗突然出现的人类之敌「涅洛伊」，世界各国组成了联合军。但能够与他们对抗的，仅有具备特殊魔力的少女们而已……。由联合军主导的柏林夺还作战终于启动，再次成军的第501统合战斗航空团「强袭魔女」，在新的501成员「服部静夏」加入后，与涅洛伊的殊死战斗逐渐扩大化！究竟柏林的天空能否得到解放！？
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前辈武田晴海个性粗犷，但很擅长照顾别人。在后辈五十岚双叶上班的第一天，武田误以为身材矮小的她是中学生，使得五十岚对于武田的第一印象相当差，偏偏上司又指派武田指导五十岚。本作讲述在这之后武田和五十岚之间发生的各种恋爱喜剧。
时为公元2202年。自从宇宙战舰大和号从那场单程长达16万8000光年、通往伊斯坎达尔的壮大航海中回归以来，已经过了3年——。在“宇宙恢复系统”之下取回先前蓝色样貌的地球，与卡米拉斯帝国缔结了和平条约。在复兴的同时，为了防卫而进行的包含最新锐战舰安德洛墨达在内的新锐舰队的整备工作也在推进中。伊斯坎达尔的丝塔夏的愿望也化为乌有，地球开始迈向扩军之道。这真的是在无可替代的多数牺牲之后，大和所达成的真正的和平吗？期盼宇宙平稳的女神特蕾莎的祈愿，将大和邀往新的航海。如今，席卷宇宙的加特兰蒂斯的威胁，正在逼近地球——。
动画第4期的分割播放，副标题为“走光篇”（ポロリ篇），内容为原作漫画尚未动画化的日常内容。
