秘密X戰士幻影甜心

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極為普通的中學一年級學生心美，因為和精靈熊琪的相遇，被幻影腕鎖選中。為了解救被逆逆警察變成逆反者的慎一（心美的父親），心美變身成為了幻影甜心。

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心美是幻影甜心這件事對於她的好友兼幻影甜心粉絲的小咲來説，是絕對機密。一天，小咲和家人在一家壽司店裏遇到了逆反者。為了保護家人，小咲獨自一人面對逆反者。這時，她的身邊出現了幻影腕鎖。

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為了躲避想要揭開幻影甜心真實身份的同學文秋，心美和小咲四處逃竄。在這種情況下，文秋被逆逆警察逆逮捕，變成了逆反者。大家的秘密都被逆反者揭露了，學校陷入了大恐慌。心美和小咲在不暴露身份的情況下，將文秋的逆反之心交代出來。

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在放學回家的路上，心美遇到了玩扮演幻影甜心遊戲的奈葉。與奈葉她們一起愉快的玩遊戲的保育員育美被變成了逆反者。變身成幻影紅桃的心美，努力守護幻影甜心粉絲們的笑容。

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一天，隔壁班的四葉告訴心美和小咲她想成為幻影甜心。覺得不可思議的心美和小咲為了尋找四葉想成為幻影甜心的原因，試着跟在了四葉身後。四葉和她的妹妹奈葉在超市買東西時，店員被變成了逆反者。四葉想要保護最重要的妹妹的這一強烈的信念終於讓幻影腕鎖出現在她身邊。

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四葉的母親一葉總是忙於工作，為了在母親節那天給她一個驚喜，幻影甜心三人召開了一次作戰會議。然而，逆逆警察來到了一葉工作的花店，將店員尾花香變成了逆反者。四葉她們為了幫助一葉而變身成為幻影甜心，前往花店。

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心美、小咲、四葉參加了清掃志願者活動。在那裏她們遇到了5位不可思議的少女——魔力純心。但是，志願者的阿姨突然變成了逆反者並且大鬧了一場。在魔力純心的守護下，幻影平安拯救逆反者。

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梵迪突然通知心美她們一個重要的秘密道具消失了。 三位幻影甜心根據現場留下的證據去醫院尋找秘密道具。然後，醫院的院長被變成了逆反者。

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尋找消失的秘密道具的過程中，第四個秘密戰士——幻影方塊的存在逐漸顯現出來。當心美和她的朋友們根據線索尋找時，看到了人氣Metuber螃蟹皿池被變成逆反者後大暴走的樣子。

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心美她們三人一直找不到和幻影方塊一起消失的秘密道具。在這樣的情況下，小咲注意到幻影方塊的卡片上的標記和天氣預報小姐姐有關。

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心美她們以卡片上傳出的旋律為線索，試圖找到幻影方塊。順着能聽到旋律的方向前進，在那裏遇到了正跳着帥氣舞蹈的風花。三人因為風花知道跳舞的樂趣。但是，風花突然被逆逆警察變成了逆反者。

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心美和小咲決定成立舞蹈部。但是因為沒有節奏感而煩惱的四葉卻一副不感興趣的樣子。當這樣的四葉在上鼓課時，熱愛日本文化的外國人被變成了逆反者。 四葉單獨一人將逆反之心成功交代完畢。

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作為來自幻影方塊的最後的挑戰書，心美她們收到了巨大的卡片。她們根據畫在卡片上的提示訪問出版社，結果卻遇到逆反者。終於，幻影方塊出現在了即將變身為幻影甜心的三個人的面前。

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心美她們三人正在尋找幻影方塊星羅。另一邊，星羅固執的認為自己不需要夥伴。這樣的星羅發現相反巡警和逆反者，決定獨自戰鬥。然後，心美，小咲和四葉急忙趕來幫助她。四個人一起將逆反之心交代完畢。

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星羅和心美她們四人一起將逆反者的逆反之心交代完畢了。星羅也認同了心美她們，成為了她們的夥伴。然而星羅似乎有一個秘密，她正前往一個偵探事務所。

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隨着星羅的加入，變成四人的幻影甜心已經無敵了。她們這樣想着。然而，為了提升力量，夏季署長出現在逆逆警察的身邊。因為夏季署長，誕生了比逆反者更加逆反的巨型逆反者。

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心美她們遇到了幻影甜心粉絲聚會。在那裏很多粉絲都在討論對幻影甜心的愛。四人知道了大家的熱情，突然其中一位粉絲被變成了巨型逆反者，其他粉絲也被感染成了小型逆反者。

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幻影甜心四人接到了電視台的演出邀請，因為害怕暴露真實身份，她們決定拒絕邀請。只有小咲秘密潛入電視台。她在那裏遇到了她最喜歡的電視節目的主持人肥田朋太，感到非常興奮。然而，朋太卻被夏季署長變成了巨型逆反者。

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暑假的某一天，幻影甜心的四人被梵迪告知，在星羅的幻影羅盤中隱藏着秘密的秘密鑰匙。為了得到那把秘密鑰匙，需要知道對幻影甜心來説最重要的東西是什麼，正在尋找那個的心美她們面前突然出現了巨型逆反者。

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暑假，心美、小咲和星羅在努力練習舞蹈。另一邊，四葉出席了妹妹奈葉所在的幼兒園的盂蘭盆舞大會。但是，那裏出現了巨型逆反者，而且四葉的母親也被感染成了小型逆反者。

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暑假的最後一天，夏季製作人舉辦了慶典。幻影甜心四人作為嘉賓來到了會場，在那裏的是夏季署長和逆逆警察三人。幻影甜心和逆逆警察的直接對決，在這裏開幕。

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有一天，心美她們回到甜品咖啡店，發現文秋君在那裏等她們。據説他決定這次在《週刊文秋》中發行幻影甜心特大號，是為了和心美她們商量那個內容而來的。

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新學期開始的某一天，心美她們一回來，就看到在甜點咖啡店煩惱的小梅。他好像愛上了一位店裏常客。實際上那個客人是心美她們學校裏的樹里老師。心美她們為了小梅瞭解有關樹里老師的信息。看起來老師好像有什麼秘密。

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小咲因為網絡上大量報道逆逆警察的事情而感到了危機。某一天，她在著名的時尚評論家裏原寬平的活動現場遇到了逆反者。小咲一個人將逆反之心交代完成。

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終於累積了足夠的逆反能量，顛來倒去大人邁出了征服世界計劃的第一步。被顛來倒去大人從人偶中製造的莎萊出現在逆逆警察面前。在不知道這件事的心美她們身邊，突然來了一位奇怪的男人。那個男人竟然是著名演員大慄純。

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由於莎萊的惡作劇，變身快要被解除的幻影甜心四人在千鈞一髮的時刻逃走了。回到甜品咖啡店，大慄純再次在那裏等着心美她們。

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幻影甜心們使用紐帶模式將牢不可破逆反寶石交代完畢後，重要的紐帶鑰匙卻不能用了。梵古慄悄悄的離開了甜品咖啡屋，開始了他的旅程，只給心美留下了一份信。然而，小梅把那封信錯交給了郵遞員哥哥。

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為了取回紐帶鑰匙的力量，幻影甜心們需要找到各自的“只屬於自己的寶物”。小咲跟着幻影懷錶的指引前進，來到了充滿回憶的LIVE HOUSE。在那裏的是小咲憧憬的偶像千佳。

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小咲找到了“只屬於自己的寶物”，接下來是四葉的。幻影懷錶的光芒將四葉引到了公園裏。這種情況下，在公園裏努力跑步的青年被逆逆警察變成了逆反者。

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為了尋找“只屬於自己的寶物”，星羅來到了幻影懷錶所指引的萬聖節派對會場。然而，喬裝成怪盜二十面相的逆反者正在那裏大鬧。星羅急忙趕去將交代逆反之心出來。

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尋找“只屬於自己的寶物”的只剩下心美。幻影懷錶指示的地點竟然是心美的家。在那裏，帽子設計師的媽媽正打算打開寶箱。自己的寶物一定也在其中，心美這樣想着把它帶回了甜品咖啡店。

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正因為重要的帽子被莎萊搶走而生氣的心美，在聽了母親的建議後，決定和莎萊成為朋友。但是，母親的好朋友娟子小姐別變成了逆反者。

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幻影甜心四人成功的恢復了紐帶鑰匙，與此同時，顛來倒去大人也開始了新的計劃。就在這時，離開甜品咖啡店的鍵屋先生被變成了逆反者，鎮子裏一片混亂。

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心美因為丟了幻影項鍊而心情低落。於是，她們前往梵迪那裏，而梵迪正因為封印了大量逆反能量的“逆反之盒”被盜了而感到慌張。並且，集齊四個項鍊就可以打開逆反之盒。

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莎萊打開了“逆反之盒”，逆反能量擴散到了全世界。於是，由於逆反能量的影響，人偶變成的人偶逆反者這類事情大量發生，導致街上一片混亂。

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在心美她們與人偶逆反者戰鬥的時候，莎萊知道了自己是人偶的事情。結果莎萊的力量提升了，升級成為暗黑莎萊。為了拯救莎萊，心美她們使用紐帶模式。

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莎萊想到一個超級逆反的事情，變成了暗黑莎萊聖誕模式。於是街上的聖誕樹和燈光一個接着一個的消失了。

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心美她們為了上傳視頻到Metube上，決定拍攝“紅白幻影合戰”的視頻。四人圍繞着關於幻影甜心的謎題展開了激烈的戰鬥。

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有一天，成為了“真正的小學5年級”的莎萊把自己寶物帶到了心美她們的身邊。莎萊的寶物是一本充滿了與幻影甜心們的快樂回憶的手繪日記。

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幻影甜心的人氣越來越高，與此同時，梵迪先生帶來了非常棒的通知。他公開了使用迄今為止所有交代出來的逆反寶石創造出了新的寶物這件事情。

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有一天，心美她們遇到了努力練習圓號的吹田前輩。前輩好像因為怎麼也進步不了而心情低落。這樣的前輩突然被逆逆警察變成了逆反者。

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小咲因為被選中參加最喜歡的動畫導演的簽名會而感到十分高興。她在簽名會會場遇到了導演的狂熱粉絲千尋，兩人意氣相投。突然，導演被變成逆反者。變身成為幻影甜心的小咲和粉絲們合力救出導演。

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為了幫助變成動畫人物的小咲，心美、四葉、星羅也進入了動畫世界。在那裏，變成逆反者的太陽燦燦大鬧了一場。

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情人節臨近，甜品咖啡店忙的不可開交。這時心美的爸爸旅行回來了。心美和爸爸拿着找到的夢幻可可豆來到了研究所，卻發現那裏有逆反者。心美在不被爸爸發現真實身份的情況下完成變身並將逆反之心交代出來。

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傳説中的記者新田為了採訪人氣不斷上升的幻影甜心而出現在心美她們的同年級學生文秋面前。文秋為了從新田那裏找到對記者來説最重要的靈魂，開始了特訓。

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這天，莎萊和她的好朋友坂上旭一起來到了甜品咖啡店。小旭竟然是文秋的妹妹，她為了成為像哥哥一樣的記者，正在尋找逆逆警察的秘密。不管為了阻止這種危險的採訪而努力的星羅，小旭接近了相反巡警。

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心美她們的同學文秋以Metube出道。四個人使用秘密鑰匙去看那個攝影過程。文秋將通過對粉絲們的徹底採訪，不斷向幻影香水的秘密逼近。

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四葉的妹妹奈葉因為失去了重要的玩偶而十分傷心。四葉和莎萊在尋找奈葉的玩偶時，遇到了一位女性。這位女性是莎萊還是人偶時候的主人惠里香。

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由於樹里老師的鼓勵，心美她們決定參加少女舞蹈大賽！以奪冠為目標而開始訓練的四人在朱麗老師的提議下進行了舞蹈合宿。到了合宿的地方，卻發現那裏是一座寺廟。

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在為了舞蹈比賽而練習的心美她們面前，最強組合真奈美和佳奈美突然出現了併發布了對手宣言。過了幾天，心美和小咲看到了兩人一副默契不佳的樣子。看來佳奈美有着無法對真奈美説的秘密。

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終於迎來了少女舞蹈比賽的日子。心美對錶現很緊張的另一組成員琉璃繪搭話，鼓勵她勇敢。另一邊，琉璃繪的爸爸被變成了逆反者在會場裏大鬧。

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終於，逆逆警察根據顛來倒去大人的指示來到了心美她們的學校。幻影甜心的超級粉絲，心美她們的同班同學，小愛被變成了逆反者。

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來到心美她們學校的逆逆警察，為了揭露幻影甜心的真實身份而在校內四處尋找，並將在那裏遇到的優子老師逆逮捕。星羅和樹里老師合力救出優子老師。

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逆逆警察趕到甜品咖啡店等待幻影甜心們出現，並把前來購買甜品的乒乓球選手真衣變成了逆反者。心美和小咲變身成為幻影甜心和逆反者進行乒乓球對決。然後，小咲的真實身份暴露了。

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小咲的真實身份暴露了，變成了爆米花。心美她們為了把小咲從爆米花變回人類而去尋找“恢復之鹽”。就在這時，公園裏出現了逆反者，引起了大恐慌。

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小咲還沒從爆米花變回人類。心美她們想不到方法，於是決定通過莎萊詳細的瞭解一下逆逆警察的事情。莎萊的特別課程開始，與此同時，一位神秘的女性正觀察着甜品咖啡店。

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那位神秘女性竟然是曾經的幻影甜心。心美她們來到了神秘女性告知存在着“必定恢復焦糖”的電影院。然而賣爆米花的姐姐被變成了逆反者。

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幻影甜心們為了取回“必定恢復焦糖”，潛入了逆逆警察署，卻被相反巡警發現了。於是，和逆逆警察的直接對決開始了。

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看到了恢復夢想的相反巡警，逆德署長決定再次追尋自己的夢想。然而，逆德署長卻被顛來倒去變成了逆反者。

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心美的爸爸慎一被變成了AQ逆反者。而不知道這件事情的心美她們在和顛倒巡警對決。

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最後，幻影甜心和顛來倒去的直接對決終於到來了。顛來倒去大人使用了AQ逆反者慎一製作的力量提升蘋果派，力量大幅度提升，幻影甜心陷入了大危機。怎麼辦，幻影甜心。

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幻影甜心成功交代出了顛來倒去的逆反之心。然後，回顧至今為止活動的心美她們接到了梵迪先生最後的指令。

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心美她們四人正在尋找梵迪先生最後的指令的答案。那時，文秋正在進行幻影甜心復活的簽名活動。拖文秋同學的福，心美她們找到了自己的答案。

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心美她們完成了梵迪先生最後的指令，再次變身成為幻影甜心。然而，心美她們四人早早就被告知要從幻影甜心畢業了。取得巨大成長的四人的落淚的畢業典禮即將開始。