Diễn ra 75 năm sau loạt phim đầu tiên, Thiên thần thép Kurumi 2 đưa các Thiên thần thép vào một cuộc phiêu lưu sai lầm mới. Học sinh trung học và nghệ sĩ cello đầy tham vọng Nako Kagura tình cờ phát hiện và hôn Kurumi Mk. II tại nhà của cô ấy, do đó trở thành chủ nhân của Kurumi. Nhưng mọi thứ trở nên tồi tệ khi người bạn thân nhất của Nako là Uruka ghen tị và cố gắng làm bất cứ điều gì - kể cả đội quân cơ khí tối mật của cha cô - để tiêu diệt Kurumi và giành lại Nako. Mọi thứ trở nên mất kiểm soát hơn khi Saki Mk. II được đánh thức bởi Uruka, và Karinka Mk. II tham gia để đánh cắp Nako khỏi Kurumi.
