超时空辉夜姬！

故事发生在稍晚于当下的日本。彩叶就读于东京的升学高中，生活被课业、打工和房租支出填满。她在网络空间观看月见八千代的直播，也靠对战游戏赚取零用钱。把辉夜带回家后，她既要照料这位成长速度异常的客人，也要应付她接连不断的新愿望。

辉夜得知《竹取物语》中公主最终离开地球的结局后，希望为自己的经历选择一个快乐的收场。她把在月夜见成为人气主播当作目标；彩叶重新开始制作音乐，在幕后担任制作人。舞台上的演唱与对战、现实中的做饭与相处交错展开。

八千代杯以一个月内新增粉丝的数量决定胜者，冠军可以与八千代合作演出。辉夜和彩叶参加活动，结识职业玩家组合Black onyX。比赛后的烟花、月归前的舞台，以及彩叶在分离后完成的歌曲，使两人的合作逐步成为彼此生活中无法割舍的关系。

辉夜与月见八千代是同一条时间线中的同一个体。辉夜归月后再次前往地球，返航事故却使她到达8000年前；此后经历漫长岁月的她成为八千代。现代的年轻辉夜与八千代相遇，是她自身生命历程的早晚阶段在同一时期重叠。

十年后，彩叶为她制作辉夜形态的义体。现实中的辉夜义体与月夜见中的八千代形象，由同一份数据并行处理；辉夜与八千代同时出场，呈现的是同一个体通过不同身体和形象活动的状态。

在辉夜身体中，她的举止会偏向辉夜；以八千代形象活动时，她又保持八千代的说话方式。8000年的经历仍属于与彩叶重逢的她，彩叶也承接了这段漫长人生。

电影为原创作品，小说与漫画由电影企划改编。各版的叙事视角、补充场景和发行规格见版本与出版。

配乐由コーニッシュ创作。ryo (supercell)、yuigot、Aqu3ra、HoneyWorks、40mP、kz(livetune)参与歌曲制作；作品同时使用新作歌曲、既有Vocaloid曲目的翻唱与新混音。

完整发行区分与歌曲介绍见音乐与歌曲目录。

月夜见的人物设计由へちま负责，现实世界的人物设计由永江彰浩负责。两个空间分别采用适合舞台表演和现实生活的造型；演唱、游戏对战与同居日常由此呈现不同的视觉节奏。

山下清悟此前参与《咒术回战》《链锯人》等作品的片头影像制作，本片是他的首部长篇导演作品。长篇叙事保留较长的共同生活和合作过程，再把人物感情带入舞台与动作场面。月球段落使用像素游戏式画面，与地球日常和月夜见的演出形成差别。

辉夜与彩叶在房间中准备创作和直播。