Secondo lungometraggio dedicato alle guerriere che vestono alla marinara. Un nuovo nemico vuole distruggere la Terra, provocando una glaciazione che porrebbe fine a ogni forma di vita. Tuttavia un cristallo di quest'entità, che si presenta come una cometa, viene perso nell'orbita terrestre; a trovarlo sarà Kakeru, un giovane astronomo che è convinto ci sia vita sulla Luna. Ironia della sorte a causa di uno sventato incidente stradale, Kakeru conoscerà proprio Luna la gattina di Usagi, fra i quali si istaurerà un legame profondo. Luna lentamente inizierà a provare dei sentimenti per il giovane astronauta ed entrerà in un conflitto interiore dettato dalle diversità fra i due.