2002年冬天，横浜大桥突然被战斗机炸毁，媒体虽然报导此为自卫队战机所为，但实际上这架战机却并不存在。民众广泛对自卫队产生了不信任感。特车二课第二小队的后藤（大林隆介 配音）队长察觉此事与在99年的那场事件中失踪的自卫队队员柘植有关——1999年，日本陆上自卫队的机器人 小队在一次联合国维和行动中遭到全歼。而柘植是特车二课第一小队队长南云（榊原良子 配音）原来的恋人。民众的不信任感达到了顶峰，处于戒严状态的东京面临着大骚乱，人们被即将爆发战争的危机笼罩着。在自卫队王牌队员荒川的帮助下，后藤（大林隆介 配音）和南云追查到了柘植的下落。后藤招集起泉（富永美伊奈 配音）、篠原（古川登志夫 配音）等特车二课原来的成员们，启动PATLABOR机器人进攻柘植的根据地…… 本片是押井守导演推出了《机动警察PATLABOR》的第二部剧场版。
故事关于一群才华横溢的年轻学生们在一次科学实验中取得了突破性成功：创建了一个无线神经网络，并通过量子计算机能够连接到人类思维。通过这项技术，人类终于能够首次实现真正的知识能力共享，比如能将某个人具备的运动技能转移到另一个人身上。这群年轻人决定免费推广该技术，将其视作实现知识自由与人类平等的重要前提。但他们很快发现，他们自身因此成为一个更大更险恶的实验的一部分。黑暗势力随之登场，并威胁要利用这一技术实现对人类群体的控制。
在并不遥远的未来，一套趋近真实的模拟系统得到开发，参加者进入模拟系统后仿佛身临其境。系统开发者汤姆·福特（西恩·菲利斯 Sean Faris 饰）及伙伴们不断对其升级，更与军方积极合作，进行实景反恐演练。 某晚，汤姆和另外两名伙伴将系统布置在一座废弃的监狱内，此前，这座隶属于英国政府的监狱曾被用来拷问与911事件有关的恐怖分子，此地阴森恐怖的气氛正好符合汤姆他们的需求。这群充满童心的大男孩进入系统，与虚拟的恐怖分子展开对抗。然而随着游戏的进行，一些原本系统中并不存在的情节开始出现。受到欲望的趋势，这群年轻人耽于声色暴力之中，并未对反常状况引起警觉，殊不知危险正悄悄向他们逼近……
未来2036年，人和人之间最大的差异不再是年龄职业或肤色，而是透过复杂的评鉴机制给予每个人的分数。分数划分了阶级与命运，激励着人们展现才华、提升自我、还要跟外表与真人无异，内在却精密无比的人形机器人竞争。这样的评鉴机制造就了集体追求完美的风潮，然而人性中的虚荣与妒忌却精细到无法被这机制察觉。于是，为了追求完美，人们甚至选择了最丑陋。
太阳即将毁灭，人类在地球表面建造出巨大的推进器，寻找新的家园。然而宇宙之路危机四伏，为了拯救地球，流浪地球时代的年轻人再次挺身而出，展开争分夺秒的生死之战。
