Nesta nova temporada de FLCL, muitos anos se passaram desde que Naota e Haruhara Haruko tiveram uma aventura juntos. Enquanto isso, a guerra entre as duas entidades conhecidas como Mecânica Médica e Fraternidade se prepondera sobre a galáxia. Enter Hidomi, uma garota jovem que acredita que não há nada demais para esperar da vida normal e sem graça que leva, encontra em sua escola uma professora chamada Haruko. Logo, então, vê Mecânica Médica atacando a cidade e Hidomi descobre um segredo sobre ela que pode salvar a todos, um segredo que apenas Haruko pode revelar.