三年前太空飞船猎户号坠毁学园都市，由此引发了严重的惨剧，而该事件也促成宇宙电梯恩底弥翁（Endymion）的建设。在恩底弥翁接近完工的前夕，上条当麻（阿部敦 配音）和茵蒂克丝（井口裕香 配音）揭示了热爱歌唱的少女鸣护亚丽莎。心怀梦想的亚丽莎经过不断的修业和努力，终于得到了试镜的机会，并有可能在恩底弥翁落成的庆祝活动中演唱。这一晚，当麻、茵蒂克丝和亚丽莎在夜归途中遭到史提尔率领的魔法师们的攻击。而学园都市秩序维持部队的介入，无疑标志着魔法侧和科学侧全面战争即将爆发。亚丽莎的体内究竟隐藏着怎样的力量和秘密……本片根据镰池和马（创作）、灰村清孝（插画）的轻小说改编。
三瓶由布子 菊池心 木岛隆一 竹内顺子 中村千绘 杉山纪彰 早见沙织 水树奈奈 小野贤章 森久保祥太郎 阿部敦 日野聪 高桥英则 田村由香里 增川洋一 石田彰 竹内良太 宫田幸季 武田华 浪川大辅 安元洋贵 江川央生 菊本平 河西健吾 河合海 竹内绚子 奥村翔 玄田哲章
寿美菜子 宫野真守 宫本佳那子 小西克幸 坂本真绫 水树奈奈 神谷浩史 野岛裕史 关根航 金光宣明 纳谷六朗 藤原启治 滨田贤二 梅津秀行 阿部敦 江原正士 阿久津秀寿 玉井夕海 恰拉 青山桐子 小田柿悠太 酒卷光宏 樱井浩美 佐佐木启夫 相马幸人 田尻浩章 堂坂晃三 中岛广 原纱友里 堀口明日香 森夏姬 森田了介 竹中直人 剧团一人 桂歌丸
松冈祯丞 原由实 内田彩 佐仓绫音 日笠阳子 柚木凉香 村川梨衣 东山奈央 洲崎绫 钉宫理惠 诹访彩花 三木真一郎 山下七海 福原绫香 赤崎千夏 前野智昭 伊藤静
未知
帕丽斯·安德森 阿斯利·安吉奥尼 萨拉·J·巴托洛缪 杰西卡·鲁斯·贝尔 萨布琳娜·费斯特 蒂克瓦尼娅·琼斯 弗兰琪·凯维奇 索尼娅·克鲁格 阿伊拉·雷内尔 阿什利·尼克尔 托米·罗斯 艾德丽安·斯特曼
五十岚隼士 黑部进 森次晃嗣 团时朗 高峰圭二 伊藤爱子 田中碧海 仁科克基 渡边大辅 齐川爱 平田弥里 内野谦太 田中实
永田亮子 平野綾 水橋かおり
佐仓绫音
乌佐·阿杜巴 艾米莉·布朗特 阿什莉·鲍尔 克里斯汀·肯诺恩斯 泰雅·迪格斯 安德莉亚·利布曼 迈克尔·佩纳 佐伊·索尔达娜 列维·施瑞博尔 希雅 塔比莎·杰曼 塔拉·斯特朗 凯西·薇瑟乐克 马克斯·马蒂尼
大山信代 小原乃梨子 野村道子 立壁和也 肝付兼太
母其弥雅
沙法特·阿里 Vasay Chaudhry Hina Dilpazir Adeel Hashmi Shabbir Jan Afzal Khan Ghulam Mohiuddin Faisal Qureshi Ahsan Rahim Javed Sheikh Ismail Tara
索菲亚·玛丽 詹妮弗·加纳 肯·哈德森·坎贝尔 基南·汤普森 米拉·库尼斯 约翰·奥利弗 郑肯 诺尔贝特·里奥·布茨 马修·布罗德里克 凯特·麦克格雷格-斯图尔特 凯文·张伯伦 凯斯·索西
中村悠一 遠藤綾 中島愛
庄司美代子 小山茉美 折笠富美子 饭塚昭三 小野坂昌也 津田匠子 铃置洋孝 京田尚子 德丸完 片冈富枝 石森达幸 佐藤政道 小形满 麻生智久 游佐浩二 肥后诚 坂口候一 志村知幸 木村亚希子 佐伯志 野岛裕史 浅野琉璃 大中宽子 园部好德 大黑优美子 山寺宏一 津嘉山正种
演员：仲里依纱 石田卓也 板仓光隆 垣内彩未 谷村美月 关户优希 桂歌若 安藤绿 立木文彦 山本圭子 反田孝幸 谷川清美 汤屋敦子 松田洋治 中村正 原沙知绘
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演员：张喆 杨天翔 唐小喜 张赫 刘琮 郑小璞 马程 林强 李楠 李佳锴
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