《剧场版 超时空要塞F 恋离飞翼》延续了TV版的故事，故事发生在人类与异星种族巴斯塔罗尼的战争背景下。主角早乙女阿尔特是一名王牌飞行员，拥有出色的战斗能力和音乐才华。女主角雪莉露·诺姆是银河系歌姬，她的歌声能激发人类的情感并对敌人产生影响。而兰卡·李同样是拥有特殊歌声的少女。 影片中，阿尔特在战斗与情感之间挣扎。雪莉露被查出患有重病，但她仍坚持登上战场，用歌声鼓舞人类。兰卡也在成长中逐渐明白自己的使命。巴斯塔罗尼发动新的攻击，人类面临巨大危机。关键时刻，阿尔特驾驶VF战机，与雪莉露、兰卡的歌声力量结合，爆发出强大的能量，最终击退敌人。在这个过程中，阿尔特与雪莉露、兰卡的情感也有了新的发展和归宿，展现了爱与勇气的力量。