这是一个关于你自身的故事。你体内的故事——。
人的细胞数量，约为37兆2千亿个。
细胞们在名为身体的世界中，今天也精神满满、无休无眠地在工作着。
运送着氧气的红细胞，与细菌战斗的白细胞……！这里，有着细胞们不为人知的故事。

故事发生在大名鼎鼎的绫薙学园之中，这里是孕育音乐艺能界新星的温床。在所有学科之中，“音乐学科”位居金字塔的上层，而由三年级顶级生所组成的“华樱会”更是学生们可望不可及的神圣存在，传说，被华樱会的首领凤树（诹访部顺一 配音）所选中的人，将会接收他的“特别指导”，送往无可估量的前途。
初来乍到的新人星谷悠太（花江夏树 配音）、容易害羞怯场的那雪透（小野贤章 配音）、资质优异却容易冲动的月皇海斗（朗斯贝里·亚瑟 配音）、沉默寡言容易被人误解的天花寺翔（细谷佳正 配音）、心地善良外冷内热的空闲愁（前野智昭 配音），他们虽然拥有着无限的潜力，却因为各自的种种而成为了落选者，凤树的出现改变了他们的命运。

尤娜（斋藤千和 配音）是高华国的公主，从小生活在父亲的精心呵护之下，尤娜的性格单纯而又善良。尤娜一直暗恋着堂兄苏芳（小林裕介 配音），苏芳亦对尤娜爱护有加，然而，尤娜的父亲伊尔（赤城进 配音）却十分反对两人的交往。即便如此，尤娜依然无法放弃心中对于苏芳的爱恋，某日，她决定将这感情向父亲倾诉，却因此意外撞破了苏芳将父亲杀死的场面。就这样，尤娜和护卫哈克（前野智昭 配音）踏上了逃亡的旅途。
忠诚的白龙季夏（森田成一 配音）、外冷内热的青龙弦亚（冈本信彦 配音）、温柔体贴的绿龙翟鹤（诹访部顺一 配音）、可爱的黄龙泽诺（下野紘 配音），只有得到了他们的帮助，尤娜才有可能获得生存的希望。

正化34年（2022年），怀着对高中时代遇到的“王子大人”的憧憬，有点儿小迷糊的笠原郁（井上麻里奈 配音）加入图书队，与依托所谓的《媒体良化法》对出版物进行粗暴审查和封禁的良化队展开连番抗争。而今她已成为图书特殊部队中的一员，与教官堂上笃（前野智昭 配音）的关系似乎也有新的进展。与此同时，社会上发生袭击核电站的恐怖事件，良化委员会指责该事件策划者从名为《核电危机》的小说中汲取灵感，因此对该书作者当麻藏人展开狩猎。为了捍卫言论和表达自由，笠原和伙伴们踏上前途凶险的战场……
本片根据作家有川浩“图书馆战争四部曲（《图书馆战争》、《图书馆内乱》、《图书馆危机》和《图书馆革命》）”中的第四部的故事改编，是同名TV动画剧集的剧场版。