Tomoki Sakurai już zdążył przywyknąć do życia otoczonego przez anielskie istoty nazywane Angeloidami; nadal jednak marzy jedynie o spokojnym życiu. Tymczasem napływają tajemnicze sny ukazujące dziewczynę, której Tomoki zdaje się nie pamiętać. Kiedy do miasta przybywa nowa Angeloid, znana jako Hiyori Kazane, chłopak szybko odkrywa, że jest ona delikatna, serdeczna i zupełnie inna od wszystkich poznanych do tej pory Angeloidów. Podczas gdy Tomoki i jego przyjaciele starają się zrozumieć pochodzenie Hiyori, pojawiają się kolejne tajemnice i zagrożenia związane z Synapse – tajemniczym, podniebnym światem. Film „Sora no Otoshimono: Tokeijikake no Angeloid” łączy charakterystyczny dla serii humor ecchi z elementami akcji, dramatu oraz nutą nostalgii, przedstawiając wzruszającą historię o pamięci, uczuciach i ponadczasowej przyjaźni.
