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Tras la guerra, la Capital Imperial está envuelta en una atmósfera de calma. El Salón del Gato Negro es una cafetería del Quinto Distrito, donde las autómatas atienden a los clientes. Una noche, con los cerezos floreciendo, Haizakura despierta. Allí conoce a muchos amigos y a su amiguita Chiyo-chan. Junto con su nuevo rol, tararea su primera melodía. Haizakura: «¡Soy una muñeca autónoma (autómata) que puede estar al servicio de todos vosotros!»

¿No hay huevos en stock, ni comida para cocinar? El número de soldados repatriados ha aumentado y el mundo está escaso de suministros. Haizakura se va de compras con su genial compañera Gekka, otra autómata. Abrumadas por el bullicio de la Capital Imperial, se pelean por los huevos. Al parecer, Gekka tiene un apego especial a los huevos: ¿es un recuerdo de su pasado militar? Gekka: «Con otro rol... me siento como una idiota».

A Hōkiboshi, la autómata muda, aunque se somete a mantenimiento, todavía no se le arregla la voz y a Haizakura le preocupa. Parece ser que su avería se originó en un incidente durante la guerra. Entonces llega una noticia a la Capital Imperial: el 525º Regimiento de Infantería, al que pertenecía Hōkiboshi, regresará triunfalmente a la Capital Imperial. Hōkiboshi: «“Si escuchas esa canción, no temas a la muerte”: es una mera superstición».

El espectáculo de canto de Haizakura y Hōkiboshi es muy popular y las ventas en el Salón del Gato Negro no hacen más que aumentar. A Karasuba, la autómata gerente, le alegra, pero cuando la invitan a cantar con ellas, se siente perdida. Sin embargo, Nagi y las autómatas la animan y poco a poco va aceptando. En ese momento, se produce otro incidente de fuga de autómatas en la Capital Imperial. Karosuba: «Fui rehecha por el amo, por eso sus órdenes son absolutas».

A Nagi se le solicita el análisis de una autómata llamada Retzel, traída por Otome y procedente de la nación enemiga Lobelia, y decide ponerla a trabajar como miembro del Salón del Gato Negro con Haizakura como mentora. Ésta se siente abrumada por su extraordinario trabajo, pero, por otro lado, también se siente incómoda: parece que se escabulle por la noche. Retzel: «Para mí, el deber lo es todo».

Debido a una serie de incidentes recientes con autómatas fugitivos, el Gato Negro ha perdido completamente su clientela. Haizakura y sus amigas deciden arriesgarse y montar un espectáculo en toda regla. Para aprender, visitan juntas el barrio del placer del Sexto Distrito. Visten nuevos trajes, redecoran el establecimiento y practican las canciones y bailes exclusivos de las autómatas. Haizakura: «Por favor, ven al Gato Negro ♪».

Nagi se ausenta por un tiempo para investigar la Ōka encontrada en el continente. Karasuba, que se ha puesto al frente del Gato Negro, quiere dar más vida a la cafetería. Se le pide que participe en la Feria de la Capital Imperial. Gekka se encuentra perdida cuando se trata de cantar. Una noche de luna, mientras practica en secreto, es escuchada por una pareja de ancianos que visita la tienda. Gekka: «No puedo cantar en público».

Nagi ha desaparecido en el continente. Karasuba está tan preocupada y ansiosa que es incapaz de realizar ningún trabajo. Preocupadas por ella, las muñecas del Gato Negro elaboran un plan: que Haizakura y Karasuba abandonen la capital imperial y vayan al continente en busca de Nagi. Con los pasaportes en la mano, la gran búsqueda comienza en la tierra del invierno perpetuo... Haizakura: «¡Vamos, a buscar algo importante!».

Tras rescatar Haizakura y Karasuba a Nagi, se decide que regresen al Gato Negro antes que el resto. Mientras ambas recuerdan los momentos pasados, hay una figura que les sigue los pasos: se trata de una autómata de origen desconocido (Haikagura), y aunque no saben qué hacer con ella, deciden que trabaje temporalmente en el Gato Negro. Sin embargo, su identidad es un enigma. Haikagura: «Mi rol... ¿cuál es?»

El Gato Negro ha quedado reducido a cenizas por el incendio. Las muñecas, que han perdido su lugar en el mundo, están ahora al cuidado de personas con las que tienen un vínculo. Cada una de ellas realiza sus tareas, pero todas se preparan para la actuación en la «Exposición Imperial». Mientras tanto, los recuerdos de Haikagura, protegida por los militares, se van revelando poco a poco. Hōkiboshi: «Escucha la canción que anuncia un nuevo mañana.»

Haikagura está fuera de control con su canción. Las muñecas del Gato Negro dejan de funcionar. Los muñecos mecánicos sellados se rebelan y la capital imperial queda envuelta en llamas. Al amparo de la noche, Haizakura y Chiyo siguen huyendo. En busca de algún pequeño refugio, intentan volver a su antiguo lugar de residencia. Ōka: «No llores, estaré a tu lado.»

Haikagura ha dejado de dirigir a los muñecos mecánicos, pero los que están desbocados no se detienen y Haizakura se encarga de intentar detener a todos los de la Ciudad Imperial. Las autómatas del Pabellón del Gato Negro se apresuran en reunirse con ella. Haizakura: «Quiero saberlo. Sobre mí, sobre mi papel...»