純（逢坂良太配音）升入大學后過著平淡的生活，在打工時偶然得到一本制作人偶的雜志，通過附贈零件開始打造名為真紅（澤城美雪配音）的人偶。然而即將完成時，雜志突然休刊導致材料中斷，幕后黑手雪華綺晶（千葉千惠巳配音）借此重啟人偶間的戰爭。為完成真紅，純帶著尚未安裝薔薇圣母的軀體進入人偶意識集合體N之領域，在虛擬空間中遭遇已覺醒的人偶們。隨著純與真紅在夢境世界的探索，其他薔薇少女為爭奪進化成愛麗絲的資格接連展開對決。眾人逐漸發現雪華綺晶試圖通過操控戰爭系統來終結人偶被玩偶師支配的命運，而真紅自我犧牲的意志最終引導純理解了對抗宿命的真正方式。