Otonashi se réveille dans un lycée qui lui est inconnu. Il fait la rencontre de Yuri, qui lui demande soudainement de rejoindre son groupe, un front qu'elle a créé afin de lutter contre leur ennemi, qu'ils surnomment « Tenshi ». Celle-ci est dans la cour du lycée, et Yuri s'apprête à lui tirer dessus avec un fusil.

Yuri présente l'opération Descente, qui consiste en réalité à descendre dans une guilde souterraine, endroit où sont fabriquées les armes dont les membres du front se servent pour lutter contre Tenshi.

Iwasawa présente sa nouvelle chanson au groupe, une ballade, ce qui ne plaît pas énormément à Yuri car ça ne convient pas à une diversion. Ils discutent d'une nouvelle opération, l'opération d'infiltration de la zone Tenshi, et Yuri introduit un nouveau membre, Takeyama. Celui-ci sera chargé de pirater le mot de passe de l'ordinateur de Tenshi.

Après la disparition d'Iwasawa, les Girls Dead Monster trouvent une nouvelle chanteuse, Yui. Celle-ci a cependant un caractère totalement opposé à celui d'Iwasawa, et la plupart pense qu'elle n'a pas sa place au sein du groupe.

La période des examens approche, et Yuri met au point un plan pour destituer Tenshi de son statut de présidente du conseil des étudiants. Elle veut que lors du tirage au sort des places dans la salle d'examen, l'un des membres qu'elle a choisi pour y assister soit près de Tenshi. Takeyama se retrouve devant Tenshi, et c'est donc lui qui sera chargé de substituer les copies.

Naoi a finalement rejoint les SSS. Yuri lui demande d'aider Otonashi à retrouver ses souvenirs grâce à ses facultés d'hypnotisme. On apprend qu'Otonashi avait une petite sœur, Hatsune. Il lui rendait souvent visite à l'hôpital, car elle était malade, et c'était sa principale raison de vivre. La nuit de Noël, et sans l'autorisation des médecins, il emmena Hatsune dehors afin qu'elle puisse admirer la ville et les sapins couverts de neige. Malheureusement, elle mourut ce même jour. Il se décida alors à changer d'attitude, et se mit à étudier sérieusement dans le but de devenir docteur. Le train dans lequel il avait monté pour se rendre à l'université a déraillé, et il mourut suite à cet accident, sans avoir passé un seul jour en tant qu'étudiant là-bas.

Tout le monde est surpris par l'apparition de cette seconde Kanade. Otonashi comprend que c'est lors de l'opération Monster Stream que Kanade a créé ce double, ainsi que Yuri, qui avait vu la capacité Harmonics de cette dernière lors de l'opération Infiltration de la zone Tenshi. Kanade, l'originale, tente de défendre les autres en attaquant le clone, mais ce dernier, plus agressif, lui assène un coup de couteau au ventre. Elle se retrouve à l'infirmerie. Tous se demandent pourquoi Tenshi aurait programmé un clone plus agressif, et Yuri décide d'aller chez elle inspecter son ordinateur. Elle réussit à ré-écrire le programme Harmonics afin que si Kanade l'utilise encore une fois, tous les clones retourneraient en elle.

Kanade se retrouve à l'hôpital, inconsciente suite à l'absorption des clones. Les SSS décident de ré-écrire tous ses programmes pour plus de sûreté avant qu'elle ne se réveille. Otonashi se souvient progressivement des circonstances de sa mort.

Otonashi décide que la première personne qu'ils doivent faire partir est Yui, car il croit qu'elle est déjà comblée, mais découvre rapidement qu'elle veut réaliser beaucoup de choses. En réalité, Yui a été renversée par une voiture dans sa jeunesse, et a été paralysée depuis ce jour, sa mère devant s'occuper d'elle chaque jour. Elle ne pouvait que regarder la TV, ce qui lui a donné envie de rejoindre un groupe de musique.

Hinata et Naoi se disputent afin de savoir qui va aider Otonashi quand une ombre appraît derrière Naoi et l'attaque. Hinata et Otonashi réussissent à le sauver et à détruire l'ombre, ce dont Yusa fait part à Yuri. Yuri décide de convoquer Kanade pour lui demander si elle n'a pas créé un programme en rapport avec ces ombres, mais elle n'y est pour rien. La discussion est stoppée lorsqu'ils entendent des coups de feu et se précipitent vers les fenêtres pour voir que des ombres sont en train d'attaquer. Tout le monde se rassemble pour contrer cette attaque et ils réussissent à s'en débarrasser non sans mal.

Kanade combat les ombres pendant qu'Otonashi, Hinata et Naoi discutent. Otonashi rencontre peu après Hisako, Irie, Sekine et de nombreux membres du front décidés à quitter ce monde, suite à ce qu'il avait dit lors de la réunion d'urgence organisée par Yuri. Il va ensuite combattre les ombres qui se multiplient rapidement, aidé ensuite par Noda, Oyama, Fujimaki, TK, Matsushita et Shiina, qu'il laisse s'occuper des ombres alors qu'il part sauver Yuri avec Hinata, Kanade et Naoi.

Trois jours après les affrontements avec les ombres, il ne reste plus qu'Otonashi, Hinata, Kanade, Yuri et Naoi, tous les autres ayant quitté ce monde. Sur l'idée de Kanade, les membres restant ont organisé une cérémonie de remise des diplômes, où chacun réalise un petit discours. Après la cérémonie, c'est Naoi qui part le premier, remerciant Otonashi. Yuri fait ses adieux à Kanade en regrettant qu'elles n'aient pas été amies plus tôt, et s'en va à son tour. C'est ensuite Hinata qui fait ses adieux à Otonashi, avant de partir.