„Strike Witches: 501 Butai Hasshin Shimasu! Movie” to kontynuacja historii Yoshiki Miyafuji, która po powrocie do rodzinnego miasta, rozpoczyna spokojne życie. Dzięki wsparciu swojego dawnego przełożonego, Mio Sakamoto, oraz innych, Yoshika zostaje wysłana na studia medyczne do Europy. Wraz z nią podróżuje Shizuka Hattori, uczennica Sakamoto. Jednak kiedy pojawiają się nowe oznaki Neuroi, dawne członkinie 501st Joint Fighter Wing rozsiane po różnych miejscach, zaczynają się ponownie gromadzić. Czy czeka je kolejna wielka bitwa?