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La terra è caduta in rovina e i bambini rappresentano l'ultima speranza per l'umanità. Uno di loro, Hiro, non riesce a vivere per questo scopo e decide di andarsene da tutto ... fino a quando incontra una ragazza con le corna.

Hiro non ricorda cosa è successo a bordo del FranXX. Vuole sapere se è riuscito a volare di nuovo. Gli viene data l'opportunità di mettere alla prova le sue abilità ai comandi di un FranXX, ma coglierà la sua occasione?

Dopo il loro fallimento nella prova di avvio, le cose sono scomode tra Ichigo e Hiro, che decide di chiedere di pilotare nuovamente con Zero Two.

Con la squadra che sente ancora le scosse della precedente missione, le cose arrivano al culmine mentre i leader perdono la pazienza e decidono di richiamare Strelizia in prima linea.

Il kissing che permetterà di rifornire la plantation n. 13 inizierà. L'unità di Ichigo sarà schierata insieme ai FranXX della plantation n. 26, pilotati da ragazzi più esperti.

Ichigo, Goro e il resto della Squadra 13 si impegnano in una battaglia molto più pericolosa di quella che hanno mai combattuto prima, il tutto mentre sono preoccupati dal fatto che questa sarà la terza prova di Hiro con Zero Due.

Dopo la loro vittoriosa battaglia con gli stridosauri, i membri dell'Unità 13 ricevono un meritato riposo. Hanno il permesso di godersi una spiaggia non lontana dalla plantation. Zero Two sarà finalmente in grado di scoprire il vero mare, ei ragazzi ammireranno le loro compagne di squadra in costume da bagno.

I ragazzi restano intrappolati in una situazione compromettente, causando una spaccatura all'interno della squadra 13. Saranno in grado di colmare questa divisione? E come sarà zero due reagire al più umano dei battibecchi?

Subito dopo che Goro diventa consapevole dei suoi sentimenti, viene messo in una situazione pericolosa. Come reagiranno lui e Ichigo in questo scenario mortale?

L'APE decide di assegnare alla squadra 13 una ricompensa per accelerarne lo sviluppo. La cerimonia si svolge in un luogo in cui Zorome ha sempre sognato di vivere, e lì incontra qualcuno che ha sempre desiderato incontrare.

La squadra di Ichigo sta facendo abilità in battaglia. Ma il duo formato da Ikuno e Mitsuru incontra difficoltà, a causa della mancanza di affinità tra i due parasite. Nana quindi fa una proposta inaspettata al gruppo.

Al fine di sottoporsi a visite mediche, i ragazzi tornano al Garden, dove sono cresciuti. Lì incontreranno un'unità d'élite al servizio dell'APE

Nelle parti più profonde e più buie di una foresta viveva una principessa bella e forte. Chiamata al chiaro di luna, vagò in una terra di umani e nel giardino illuminato dalla luna di un piccolo castello si innamorò di un principe.

Il corpo di Hiro è esausto dopo che la sua coscienza si è fusa con quella di Zero Two. Per proteggere il suo amico, Ichigo affronta frontalmente Zero Two che vuole solo rivedere Hiro.

La plantation nº 13 arriva al Grand Crevasse. L'unità di Ichigo scopre con stupore un enorme campo di battaglia pieno di stridiosauri. Le unità FranXX di altre città stanno lottando, ma solo le unità d'elite, accompagnate dalla Strelizia, sono in grado di spezzare le linee nemiche.

La situazione di vita dei parassiti è cambiata drasticamente dopo la battaglia per Gran Crevasse. Anche l'atteggiamento di Zero Two verso di loro sembra essere cambiato drasticamente.

A Hiro iniziano a crescere delle corna sulla fronte e Zero Two non sa se succede perché pilota assieme a lei o perché da piccolo ha ingerito il suo sangue. Il Padre manda i Nine's a monitorare di persona la situazione della squadra 13 e il loro capo scopre che Kokoro possiede un libro sul primo parto. È da tempo che la ragazza sogna di avere un figlio per lasciare nel mondo una parte di sé quando non ci sarà più, ma quando lo propone a Mitsuru, lui non la capisce essendo ancora in meditazione per il bacio che Kokoro gli diede. Il capo dei Nine's svuota il sacco davanti a tutti dicendo che è severamente proibito procreare, secondo le leggi del Padre ma Kokoro non cambia idea. Hiro parla a Mitsuru del suo rapporto con Zero Two, che lui definisce amore. Mitsuru si accorge che anche la relazione che c'è tra lui e Kokoro è così, perciò alla fine soddisfa il suo desiderio.

Hiro propone a Kokoro e Mitsuru l'idea di sposarsi, come ha letto in un libro, e la coppia accetta. Futoshi vorrebbe fare almeno da testimone nella cerimonia. Ikuno si dichiara innamorata a Ichigo ma sa di infrangere le regole della natura e di compatibilità per pilotare i Franxx, Ichigo la aiuta a non cedere alle debolezze della vita. Durante il matrimonio irrompono i Nine's che, sotto ordini del padre, prelevano Kokoro e Mitsuru per cancellare loro la memoria. Il resto della squadra 13 viene trasferito e inizia a stancarsi della società in cui stanno vivendo.

Il dottor Franxx si confronta con le massime autorità dell'APE su quello che hanno fatto a Kokoro e Mitsuru, e il loro atteggiamento lo fa riflettere sul suo passato, sulle scelte che lui e l'umanità hanno fatto e sul percorso che hanno intrapreso.

L'operazione per spazzare via tutti gli stridiosauri una volta per tutte ha inizio e l'APE invia Strelizia a prendere il controllo della Star Entity, la più grande arma del nemico. Tuttavia, la principessa degli stridiosauri ha altre idee.

Non sembra esserci via d'uscita dalla imminente distruzione della Terra. Ma alla fine del mondo, Zero Two decide che lei manterrà la sua promessa qualunque cosa accada.

I protagonisti sono in una situazione terribile a causa della mancanza di cibo e di altre fonti di energia, quindi cercheranno delle opzioni per sopravvivere.

I ragazzi si dirigono verso lo spazio per combattere quella che credono essere la battaglia finale. Nel frattempo, Kokoro e Mitsuru restano sulla Terra per combattere una loro battaglia personale.

Mentre Hiro e Zero Two si dirigono verso il pianeta natale del VIRM per sconfiggerli, il resto di Squad 13 fa del suo meglio per riportare la vita sulla Terra in pista.