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原作《甜心战士》曾于1973年在《周刊少年Champion》上连载，东映动画曾将其制作成TV动画在朝日电视台播出了25集。在2004年，庵野秀明曾经将该漫画拍成真人版首次搬上银幕，由佐藤江梨子主演并引起了巨大话题。 此次的新作将把背景设定在近未来，世界各地气候异常、未知病毒蔓延导致人口急剧下降，根据某位博士的愿望诞生了一名有着人类感情的人工智能甜心战士。在该作中，运动神经超群的西内玛利亚将首次挑战动作戏份。。谷口和伊原家的父母在一次船难中丧生。谷口米希和妹妹小彩暂住在阿姨家。米希与男友光田相爱，但遭光田母亲反对。伊原遥太郎与小板江梨子同是新闻人员，虽相恋多年但并无结婚，遥太郎只好向米希求爱，米希在现实的生活环境中答应了婚事…… 遥太郎和江梨子藕断丝连…… 米希在光田事业失意的时候给予了帮助，两人多次见面被阿馨误会；遥太郎发现米希与光田的关系，而光田把江梨子怀上遥太郎的孩子的事告诉了米希……。