《约会大作战：万由里裁决》是由元永庆太郎指导，白根秀树脚本，电视动画第二季的动画制作公司ProductionIMS负责制作，根据橘公司原作的轻小说《约会大作战》而创作的动画电影，剧情为原创。某天男主角五河士道早晨醒来发现天空上漂浮着一颗神秘的球体，除了五河士道本人和狂三外其他人都无法看见这个球体，而根据琴里所在的Ratatoskr分析，这颗黑乎乎的球体的真身是精灵们对于五河士道的恋情，由于每个人都想独占士道，这种无处发泄且力量庞大的恋爱怨念形成了黑乎乎的球形思念体
西元2199年，来自太阳系外的敌人加米拉斯帝国，为了挽救母星的危亡，开始侵略其他星球。地球军在与加米拉斯帝国军的交战中惨败，同时加米拉斯帝国军向地球发射大量含有放射能的游星炸弹。地球的抵抗力量越来越弱。本与加米拉斯为双子星球的伊斯坎达尔星球仗义相助，向地球发送了波动引擎和波动炮的设计图纸，并告知地球军本星球拥有清除放射能的设备“宇宙清洗器D”。在与欧洲、美洲失去联系的情况下，地球防卫军利用伊斯坎达尔星球提供的技术将沉睡于海底的大和号改造为宇宙战舰。大和号全体乘员踏上了取回“宇宙清洗器D”的漫漫征程。
不知火真（松冈祯丞 配音）是一名初中一年级的学生，从小，她就渴望成为一名奇术师。星里果菜（铃木爱奈 配音）是真青梅竹马的玩伴，而她的父亲正是大名鼎鼎的奇术师星里卫（细谷佳正 配音）。为了拜师学艺，真来到了里菜家中，这才发现原来里菜还有一个名叫梦未（富田美忧 配音）的家里蹲妹妹。 因为星里卫因为要参加世界巡演，所以总是不在家，而里菜又是一个女子力为零的冒失鬼，于是，真在误打误撞之中成为了星里家的见习管家。城市里活跃着一位号称“幻幻”的魔法怪盗，而真对里菜的昵称也是“幻幻”，这两人之间是否有着千丝万缕的关联呢？
某日，有一封信来到了从红魔村归来的和真一行人手中。 上面写着，王女爱丽丝想听打倒了魔王军干部的和真一行人的冒险故事。 与作为护卫兼教育担当的库雷娅和蕾茵相伴来到阿克塞尔的王女爱丽丝，本以为与和真小队的会面能平稳结束，但—— “还能多跟我讲些冒险故事吗？” 王女爱丽丝，竟对和真念念不忘！？ 当和真再次睁开双眼，此时竟身在王都！ 但是，正在此时，王都发生了义贼暗暗活跃的事件——！？
青井和哉（市来光弘 配音）是一个善良平凡的少年，姐姐青井和叶（能登麻美子 配音）的死却永远的改变了他将来的道路。袭击和叶的，是一种名叫“NOVA”的异次元体，为了替姐姐报仇，和哉进入了培养与异次元体战斗的战士的专门学校——杰尼提克斯学院。 在学院中，学员们被分为潘多拉与制御者两种类别，就这样，和哉结识了一群外表柔弱实力却异常强大的女孩子们。其中，被称为最强潘多拉的莎缇莱萨（能登麻美子 配音）最让和哉感到在意，在机缘巧合之下，和哉竟然和她结成了搭档。此外，还有外刚内柔的傲娇娘嘉涅沙（喜多村英梨 配音），神秘的西藏转学生拉娜林沁（花泽香菜 配音）等人。在战斗和学习的过程中，和哉下定决心，一定要揭开姐姐死亡的谜团。
