Nối tiếp sau các sự kiện của Made in Abyss Movie 3: Dawn of the Deep Soul, phần thứ ba của Made in Abyss bao gồm cuộc phiêu lưu của Reg, Riko và Nanachi trong Tầng thứ sáu
Câu chuyện nói về năm cô gái chiến đấu với một nhiệm vụ đặc biệt trong máy bay của sự tồn tại ở phía bên kia của màn hình. Các thiết lập của câu chuyện là khu vực đô thị của thủ đô Nhật Bản.
Sau khi chiến đấu trong cuộc chiến tranh giữa các vì sao, nhân loại hình thành Liên minh Galactic để mang lại sự ổn định và ngăn chặn xung đột giữa các hành tinh khác nhau. Tuy nhiên, tranh chấp giữa các thành viên của liên minh vẫn nổ ra. Tổ chức Galactic được thành lập để mang lại trật tự cho liên minh
bắt đầu bằng việc Sheryl Nome một cô ca sĩ nổi tiếng trong vũ trụ tới Macross Frontier biểu diễn. Ranka Lee một cô bé hoạt bát rất hay cười và có một giọng hát kì diệu nhưng lại không bao giờ hát cho người khác nghe và cô bé không nhớ gì về thời thơ ấu của mình rất hâm mộ Sheryl.
Bối cảnh diễn ra vào năm 2046. Cậu Haruyuki Arita cảm thấy mình luôn bị xã hội hắt hủi. Tủi thân với thực tại, cậu đi tìm cảm giác hơn người trong thế giới game ảo. Tất cả đã thay đổi khi cậu gặp Kuroyuki Hime, cô gái nổi tiếng nhất của trường. Kuroyuki Hime đã đưa cậu vào Thế giới gia tốc qua một chương trình gọi là Brain Burst.