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本作为《WIXOSS》动画系列第5作，登场角色与世界观将完全刷新，故事背景为“WIXOSS”发展出线上虚拟空间“WIXOSSLAND”，玩家本身将成为 LRIG，以三人一组进行“DIVA BATTLE”的卡排战斗，彼此竞争被称为“Selector”的粉丝数量。主角“明日平和”从小憧憬着传说中的 DIVA“梦限少女”，为了追寻梦想并成为顶尖 DIVA，而踏入“DIVA BATTLE”的世界。
憧憬着像“梦限少女”那样的传说歌姬，日夜投身于歌姬对战的平和。然而她所属的“荣耀之星”队伍面临解散，平和需要招募新的队员。她首先邀请了好友昭乃，为了寻找最后一名队员，平和登录了WIXOSSLAND。在那里，两人遭遇了专门欺负新人的歌姬队伍“咕噜咕噜～☆”……。
令此前在所属队伍中不断引发与同伴冲突的麻烦，因而被称为过于冷酷的歌姬——“绝对的令”。但通过并肩作战了解到令的热情与努力的平和，邀请她加入队伍。于是，由平和、昭乃、令三人组成的队伍就此成立，她们开始思考队伍的名字。此时，一支名为“宇宙之始”的队伍向她们送来了挑战书。
平和、昭乃、令的队伍“No Limit”在竞技场C级连胜中。她们的下一个对手，是曾一度升上B级的实力派队伍“Card Jockey”。面对强敌，“No Limit”的三人比以往更加斗志高昂地迎战。另一方面，“Card Jockey”的三人也怀着“如果在这里输了，可能会被制作人抛弃”的想法，投入了战斗。
保持不败、一路高歌猛进的“NO LIMIT”，被选入了由各级别焦点队伍参与的联赛“未来歌姬”。听说优胜队伍可以在豪华的特别舞台上进行歌姬表演，平和干劲十足，但昭乃和令却表示“不想表演”，这让平和很沮丧。然而，昭乃和令不愿表演，其实有她们各自的理由……
自从败给“宇宙之始”以来，“NO LIMIT”连战连败，从“未来歌姬”的优胜争夺中落伍。感到责任的昭乃钻了牛角尖，想为了队伍而退出歌姬对战，却难以下定决心。此时，“宇宙之始”的三人出现在昭乃面前，亲切地倾听她的烦恼。通过与三人交谈，昭乃逐渐意识到了自己真正的想法……
令将自己一直珍藏、想着“总有一天要和同伴一起唱”的自创曲提供给了“NO LIMIT”。凭借昭乃的作词完成了出道曲的“NO LIMIT”，为了首次的歌姬舞台表演，持续进行着歌舞训练。就在这时，“NO LIMIT”要与新组建的队伍“DIAGRAM”对战。“DIAGRAM”的成员山河和圆一看到令，就投来了强烈的憎恶目光。
“DIAGRAM”的圆和山河，曾与令同属一支队伍。无法原谅令抛弃她们、待在“NO LIMIT”的圆，向令发起了以“NO LIMIT”新曲为赌注的对战。担心这两人的平和与昭乃，连同Musica一起，开始奔走寻找她们。而在一旁观战的山河，说出了队伍解散的真正理由……
从卡牌商店店长阿左美那里得到高级酒店住宿券的“NO LIMIT”三人，决定前去放松休息。在酒店的泳池里玩耍时，她们偶然遇到了“DIAGRAM”、“宇宙之始”和“Card Jockey”的成员，并加深了交流。虽然她们在酒店的SPA里听着“Card Jockey”谈论梦想，各自思绪万千，但回到更衣室时，发现原本放在储物柜里的衣服和内衣都不见了……
平和在邀请令和昭乃去买东西的路上，遇到了一位自称水无月Excel的少女。据说她正在寻找一家偶尔会出现在这座城市餐车上的、神出鬼没的鲷鱼烧店“春风堂”。为了帮助看起来困扰的Excel，平和决定帮她寻找店铺。店铺迟迟未能找到，但Excel与平和发现彼此都喜欢“梦限少女”，因而意气相投。
平和新认识的朋友水无月Excel，其真实身份是A级顶尖队伍“神之机械”的Ex。Ex指名“NO LIMIT”作为“神之机械”下一战对手的消息，瞬间传遍了“WIXOSSLAND”。在竞争对手们的协助下，“NO LIMIT”为了与“神之机械”的对战开始了特训。Ex也同样期待着与“NO LIMIT”的一战。
即使进行了特训，在“神之机械”面前也毫无作用。面对这样的现实，深受打击的平和萌生了退出歌姬对战的想法。此时，卡牌商店的店长阿左美向她搭话。另一方面，“神之机械”策划了一个活动，任何击败她们的队伍都能直接升入A级——“TAKE A CHANCE歌姬”，并开始招募挑战者。
平和从败给“神之机械”后依然不屈不挠的对手身上受到激励，重新点燃了对歌姬对战的热忱。随着平和的回归，“NO LIMIT”再次团结起来，却突然得知“TAKE A CHANCE歌姬”活动即将结束。这个活动举办的真正意义是什么？平和她们能否再次与“神之机械”一战……？
福积沙耶
Hirana Asu (voice)
星之谷雫
Akino Onko (voice)
长谷川玲奈
Rara Inumiya (VJ.Wolf) (voice)
渡边琴音
Koeru Nobagoshi (Nova) (voice)
水上亚纱美
Big Bang (Bang) (voice)
拉马尔法·米歇尔·立山
Mujika Yadoki (Mujika) (voice)
市原绘理沙
Maho Umedu (Mahomaho) (voice)
森友莉世
Yukari Yanagi (Yukayuka) (voice)
白石晴香
Rei Sakigake (voice)
真野步
Tamago Hakase (Dr.Tamago) (voice)
渡部纱弓
Madoka Maka (Madoka) (voice)
广濑有纪
Mimi Usakawa (DJ.Lovit) (voice)
