Akcja nowej serii, która jest kontynuacją „Full Metal Panic!”, zaczyna się kilka miesięcy po wydarzeniach, które zakończyły pierwszą serię.

Mithril staje wobec kolejnego zagrożenia. Ich przeciwnikiem jest tym razem organizacja, która również dysponuje tzw. „czarną technologią”. Kim jest nowy wróg? Jaka przyszłość czeka członków załogi statku podwodnego „Tuatha de Danaan”? Czy tej grupie najemników uda się przetrwać, kiedy nawet w ich szeregach czai się zdrada?

Na tle tych wydarzeń śledzimy dalsze losy sierżanta Sousuke Sagary, Kaname Chidori, kapitan Teresy Testarossy i ich przyjaciół.