《Fate/kaleidliner魔法少女伊莉雅2wei》承接第一季回收卡片作戰結束數周后，主人公伊莉雅回歸普通校園生活。突如其來的危機打破平靜——魔法紅寶石失控分裂出黑色鏡像，誕生與伊莉雅容貌相同的敵對存在"二世"。為奪取卡片力量，二世率領強化型魔法使從平行次元展開追殺，導致現實與鏡像世界產生融合異變。伊莉雅被迫重組魔法少女小隊，攜手美游、藤村大河等人對抗次元侵蝕。隨著戰斗升級，鏡像世界因過度使用卡片瀕臨崩毀的真相逐漸浮現。最終眾人通過修復次元裂隙，將失控的魔法力量重新封印于紅寶石核心，成功阻止兩個世界的湮滅性融合。