本作为 2010 年发售的《超次元战记 战机少女》与 2011 年发售的《超次元战记 战机少女 mk2》的后续系列第 3 作。在打败犯罪之神之后，变得和平。因为和平的关系女神们过着懒散不堪的生活，但实际上，在各式各样表现被规制的人们正偷偷的进行着某个活动。
　　以「拟人化!×萌!×变身!」为概念，第三次出发的战机少女!
　　故事舞台在稍为回到过去的游戏业界
　　主角聂普迪努因为故事序盘的某件事情传送到了别的世界。那里像是过去的游戏业界，而神秘集团「七贤人」正暗中活跃着。
　　为了让从 1980 年代(仿照当时)来到现代的游戏业界为舞台，至今尚未登场的旧世代的主机将会陆续现身。随着时代距离现代越来越近，其它的女神将会全员登场，里面也有外形有些变化的女神。