《零度戰姬》第二季（又名：零度戰姬振動）故事圍繞在和襲擊人類的異次元體NOVA的戰斗中失去了姐姐青井和葉的少年和哉。青井和葉是傳奇中的潘多拉（能與NOVA作戰的少女），和哉為了繼承姐姐的遺志，進入了潘多拉的專門學校「杰尼提克斯」，并成為了「禁止接觸女王」莎堤萊薩·艾爾·布麗姬的制御者，從此他的生活便大大改變了。在因襲擊人類的異次元體NOVA的戰斗中失去了姐姐青井和葉的少年和哉，編入了能夠與NOVA對剛的戰士以及其制御者的育成機關《杰尼提克斯》。在那里，和哉與被人稱作《禁止接觸女王》所畏懼著的少女，莎緹萊薩·艾爾·布麗姬相遇了。喜歡上了擁有姐姐背影的莎緹萊薩的和哉，在不停被拒絕的情況下仍舊與她共赴戰場，慢慢的縮短了距離。在這時，由于《杰尼提克斯》的上層機關《修吧里誒》的命令，和哉被派遣到了阿拉斯加的基地。在那里，正進行著對抗NOVA的新對策，人工創造出潘多拉的《E潘多拉計劃》。