动画第2季《Fate/kaleid liner》（魔法少女伊莉雅2wei）将是漫画版《Fate/kaleid liner魔法少女伊莉雅2wei》的内容，紧接第一季，继续讲述自回收卡片作战过后数周以来，伊莉雅重返过去的日常生活。然而，既然已经当过魔法少女，麻烦就会如影随形！这次她竟然是被无预警出现的另一个自己追杀!?魔法恐怖(？)故事。第2幕堂堂开演！
木之幡米拉（高柳知叶 配音）曾经和一个男孩许下了“寻找小行星”的约定，随着时间的而流失，虽然米拉和这个男孩早已经没有了任何的联系，但这个约定却依然被铭记在米拉的心间。为了完成约定，升上高中的米拉加入了学校的天文社，哪知道为了节省社团经费，天文社竟然于今年同地质社合并，变成了地学社。个性老实，沉默寡言，甚至有些害羞的真中苍（山口爱 配音）、虽然身为学姐，但却异常柔弱的猪濑舞（指出球亚 配音）、常常因为过于认真的性格而被别人误以为在生气的樱井美景（东山奈央 配音）、性格大大咧咧，总是活在自己的世界里的森野真理（上坂堇 配音），对于天空的热爱将这些个性迥异的女孩联结到了一起。
校园女神鹰峰和一点都不起眼的白田虽然从小同校，但从来没有什么交流可言。某日，白田在阴错阳差下目睹了鹰峰的更衣现场，更进一步发现她竟然拥有透过脱下内裤来穿越时空改变因果的超能力！而为了让自己能够随心所欲的使用这个能力，被鹰峰使诈陷害的白田逼不得已，只能选择成为她的衣柜！
