生物彗星WoO

一顆不同尋常的彗星正接近地球。據報道，這將是本世紀最壯觀的天體表演。然而，彗星突然發生神秘大爆炸，前往探索的防衞軍上尉權田（影丸茂樹）也隨即失蹤。與此同時，初中生少女神代愛（谷村美月）在山丘上的公園撿到一顆奇怪的蛋，並將其帶回家。當晚，這顆蛋孵化出了一個前所未見的生物，小愛為其取名為WoO。第二天早上，小愛將WoO帶到學校，一個巨大生物突然從天而降襲擊初中！

怪獸正朝小愛（谷村美月）逼近。就在此刻，小愛撿到的那隻神秘生物開始與怪獸展開激戰，成功將其擊退。作為唯一倖存者的小愛被防衞軍嚴密保護，WoO則被永倉博士（冢本晉也）帶走進行研究。然而，鑑於當前情況，SWORD（宇宙環境保全局）總部決定將小愛與WoO轉移到亞利桑那基地，並在必要時刻下達抹殺命令。得知自己和WoO的生命受到威脅後，小愛決定逃出防衞軍的管控。

小愛（谷村美月）因意外而暫住在以原高中教師·源老師（綿引勝彥）為首的流浪漢羣體。儘管他們都有各自的難處，如源老師因某事件痛失愛女，但每天都竭盡全力地活着。隨後，小太郎（矢崎廣）也趕到了這裏，為小愛平安無事而高興。然而，巨大怪獸再次出現，向小愛和WoO襲來。就在這危急時刻，WoO直衝雲霄！

小愛（谷村美月）和WoO繼續逃亡生活，途中結識了去外國打工的女性瑪洛（喜多島舞），但身上所有錢財都被其偷走。小愛和WoO驚慌失措地追趕瑪洛，卻意外瑪洛正被黑社會追殺。而且，小愛自己也是防衞軍的追捕目標。同是天涯淪落人，小愛和瑪洛逐漸心意相通。但就在此時，黑社會、防衞軍，以及巨大的怪獸接踵而至……

小愛（谷村美月）偶然路過曾居住的街道，與青梅竹馬步美（原田舞美）重逢。小愛試圖向步美解釋WoO並非惡魔，但步美卻難以理解她的説辭。與此同時，在防衞軍內部，永倉博士（冢本晉也）發現怪獸與WoO竟屬同一族羣，並給出了驚人的推理——WoO為保護愛而釋放出的力量召喚了怪獸。這究竟是怎麼回事呢……

「WoO和怪獸是同族」。每當回想起詩音（黑谷友香）的這番言論，小愛（谷村美月）內心就會動搖不已。「我真的要為了WoO而繼續這種逃亡生活嗎？」在深思熟慮後，小愛決定拋棄WoO。與此同時，小太郎（矢崎廣）為救小愛，決定前往怪獸和愛吉出沒的荒川地區。另一方面，防衞軍的櫻庭（丸岡獎詞）將槍口指向小愛。WoO、小愛和小太郎，他們還能再會嗎？

永倉博士（冢本晉也）痴迷於生命的奧秘——WoO細胞。經過反覆的實驗，成功培育出更為強大的WoO細胞，並將其注入自己的體內。美國SWORD的維伯參謀（Laz Brezer）遠赴日本，對小愛（谷村美月）和WoO採取了強硬措施，意圖逮捕或抹殺。詩音（黑谷友香）對這道命令心生疑慮，最終遇到了小愛，原本處於對立關係的二人……

小愛（谷村美月）和WoO逃亡之旅仍在繼續，被藏在孕婦聖子（山田瑪利亞）的房間裏。這個公寓雖然破舊且居民間相互仇視，但對小愛來説，卻是一個難得的避風港。另一方面，維伯參謀（Laz Brezer）瞞着山南（永島敏行），派遣親信瑪利亞（Delcea Mihaela Gabriela）去接觸小愛的母親·清美（豐田真帆）……

現在，小愛（谷村美月）和WoO在日本盡人皆知。人們誤認為這一連串的事件都是小愛和WoO引起的，因此開始了所謂的「人間狩獵」。陷入絕境的二人，偶然間被小學生勇太（長島弘宜）藏了起來。與此同時，永倉（冢本晉也）為了實現自己的野心，不斷襲擊人類。山南（永島敏行）意識到能夠解決事態的只有WoO……

小愛（谷村美月）因發高燒而倒下，被菊田（竹田高利）的兒子勇太（長島弘宜）藏了起來。勇太和WoO都為小愛的狀況擔憂。與此同時，山南（永島敏行）逮捕了維伯（Laz Brezer），並派桐島（山田純大）去營救小愛。另一方面，科學雜誌「Chemistry」的記者秋田（豐原功補）也急忙趕往藏有小愛的倉庫……

自從撿到從天而降的WoO的那日起，小愛（谷村美月）便被紛至沓來的殘酷命運所折磨。初中被毀、與母親清美（豐田真帆）和小太郎（矢崎廣）的分離、防衞軍的追蹤、怪獸的侵襲，以及被恐懼所驅使的民眾組織的「人間狩獵」。儘管如此，仍有心地善良之人願意接納小愛和WoO。在這些人的支持下，小愛歷經了重重考驗，回顧她至今為止的人生軌跡。

小愛（谷村美月）與母親清美（豐田真帆）短暫相聚，便決定協助防衞軍戰鬥。就這樣，小愛和WoO在山南（永島敏行）的帶領下前往山中收容所。另一方面，永倉（冢本晉也）為了讓自己成為最強的存在，逐漸朝愛和WoO逼近。在這種情況下，彗星爆炸的真相終於浮出水面。緊接着，永倉徹底怪獸化，與化身愛吉的WoO展開了最終決戰！

最終，愛吉被怪獸化的永倉（冢本晉也）所吞噬。永倉的勝利宣言響徹四方。儘管如此，小愛（谷村美月）堅信WoO還活着，不顧山南（永島敏行）的勸阻，毅然決定被吸入怪獸體內。此刻，就在怪獸體內，WoO的心跳奇蹟般復甦了！究竟WoO、愛，或者説愛吉，能否戰勝永倉？一場關乎地球存亡的戰鬥就此展開。