극장판 프로젝트 세카이 부서진 세카이와 노래하지 못하는 미쿠

너에 대해서 알려줘. 그렇게 하면, 노래를 알 수 있을지도 몰라.
CD샵에서 들어본 적이 없는 미쿠의 노래를 들은 호시노 이치카.
그녀는 모니터에서, 본 적 없는 모습의 "하츠네 미쿠"를 발견하고,
"미쿠?!"라고 무심코 소리를 낸다.
그 목소리에 놀란 미쿠는, 이치카와 눈이 마주쳤지만, 어쩔 줄 몰라하고 사라져버린다.

이후, 길거리 라이브를 끝낸 이치카의 스마트폰에, 이전에 본 미쿠가 모습을 드러낸다.
쓸쓸한 듯 고개를 숙이는 미쿠에게, 이치카가 슬쩍 이야기를 들어보니,
노래를 전하고 싶은 사람들이 있는데, 아무리 노래를 불러도, 그 노래가 닿지 않는다고 한다.

라이브로 많은 사람들의 마음에 노래를 전하는 이치카의 모습을 보고,
그녀에 대해 알게 되면 자신도 똑같이 할 수 있을 것이라 생각한 미쿠는, 이치카의 품에 찾아온 것이었다.

미쿠의 소원에 이치카는 웃으며, "나로 괜찮다면."이라 대답하며,

하츠네 미쿠와 소년소녀들의새로운 이야기가 시작된다―.