„Free! Eternal Summer” to kontynuacja przygód Klubu Pływackiego Iwatobi. Mimo że minął już rok od jego założenia, nowi członkowie nie dołączyli do klubu. Teraz, kiedy Haruka Nanase i Makoto Tachibana są starszymi uczniami i muszą znaleźć sposób na przyciągnięcie nowych członków, zagrożone jest zamknięcie klubu z powodu braku członków.
Tymczasem, w związku z nadchodzącym czasem matur, nadszedł także czas dla starszych uczniów, aby zdecydować o swoich planach na przyszłość. Na tle niepewności Haruki i Makoto co do wyboru ścieżki kariery pojawiają się problemy wynikające z przyjazdu starego przyjaciela Rina Matsuoka, Sousukego Yamazaki, który budzi napięcia w relacjach pomiędzy nim, Rinem i Haruką.