平凡的中学生鹿目圆（悠木碧 配音）有一个美满的家庭，在生活中她是个性格温顺又有爱心的好孩子。转学生晓美焰（斋藤千和 配音）的出现打破了小圆平静的生活，这个性格酷酷又体弱多病的黑长直少女似乎对小圆有着什么难言之隐。命运中的相遇出现了，小圆在路边救下了一只浑身是伤的奇怪动物 ，没想到这只动物居然会说人类的语言。它告诉小圆它的名字叫丘比（加藤英美里 配音），并且提出了一个特殊的要求，它希望小圆能够和它签订契约成为魔法少女。
变形联盟和海澄合力击败敌人，平溪市再次回归和平。然而时空能量异常波动情况却愈演愈烈，导致现实世界与平行宇宙发生交错产生了时空歧点，时空兽也随之出现。就在变形联盟忙于对付时空兽修复时空歧点时，茜卡与双子星汇合，策划了一系列针对变形联盟和平溪市的侵袭行动，也趁乱夺走沉睡在基地中的虫王卵。阻止时空错乱，抵抗浩肯星侵袭，面对双重压力和危机，变形联盟和海澄毫不退缩。但在一连串的强攻之下众人逐渐失去自我，在海澄的帮助下恢复斗志，最终一起击败强大敌人，守护了时空秩序与地球和平。
