Il s'agit d'une adaptation faisant suite aux animes déjà existants (il adapte donc la partie Sigma). L'histoire de Full Metal Panic! se centre sur Sôsuke Sagara, soldat d'élite de 17 ans, chargé de protéger Chidori Kaname, dont les pouvoirs sont convoités par une organisation criminelle.

À Tokyo, Sousuke et Kaname fuient les agents ennemis dans une tentative désespérée de rendez-vous avec leurs alliés. Sur l'île de Mérida, Mithril lutte pour répondre à un assaut féroce et démoralisant des forces d'Amalgam.

L'équipe SRT est plus que occupée à essayer de protéger l'île de Mérida de trois Behemoths déchaînés. Sousuke et Kaname tentent de gérer leur propre situation effrénée, alors que Kurama d'Amalgam entraîne les élèves du lycée Jindai dans la mêlée.

Sousuke et Kaname travaillent ensemble pour sauver Kyoko et tout le monde à Jindai High, et ils atteignent tous les deux un point où ils doivent prendre des décisions difficiles et fatidiques. Tessa essaie également de sauver autant de personnes que possible alors qu'elle abandonne la base de l'île.

Sousuke se dirige vers la ville de Namsac, où les gens parient sur des matchs de combat entre des esclaves du bras déclassés. Grâce à un peu de hasard, il rencontre un propriétaire d'équipe nommé Nami à l'arène juste au moment où elle cherche un opérateur AS.

Tout en profitant d'un succès considérable en combattant dans l'arène pour l'équipe de Nami, Sousuke commence à s'habituer à sa nouvelle vie à Namsac. Mais de petites choses lui rappellent sans cesse qu'il est venu dans cette ville avec un but précis en tête.

L'équipe Crossbow prend part à sa première bataille illégale, mais des forces infâmes sont à l'œuvre dans les coulisses. Si Sousuke ne joue pas bien ses cartes, cette première bataille pourrait bien être la dernière.

La rancune de Sousuke contre Kurama dégénère en une véritable guerre de tir dans les rues de Namsac, mais lui est-il possible de mener cette guerre tout seul ? Et chaque guerre a son lot de victimes.

Lorsque Tessa est retrouvée errante étourdie et pieds nus sur une autoroute californienne, son psychiatre traitant pourrait bien être le cas de sa vie. L'histoire racontée par Tessa ressemble à une illusion complexe, mais parfois la vérité est plus étrange que la fiction.

Sousuke qui sont attaqués par l'amalgame. Les raids se rapprochent également de Sousuke qui ne peut pas encore soigner ses blessures. D'un autre côté, Tessa qui a raté Fowler un peu plus tard promet Leonard et l'amalgame.

Lemon détermine où Kaname est probablement retenu captif, alors Sousuke et son groupe hétéroclite lancent une mission de sauvetage. Mais de nombreuses forces sont en mouvement cette nuit orageuse, et la mission ne se déroule pas tout à fait comme prévu.

Leonard et Kalinin font tout leur possible pour éloigner Kaname avant que Sosuke ne puisse l'atteindre. Alors que la bataille éclate entre les factions rivales d'Amalgame et les restes de Mithril, Sousuke et Kaname découvrent qu'ils doivent tous deux lutter contre le destin pour garder espoir.