Le deuxième film d'une duologie qui compile l'anime Mawaru Penguindrum avec du nouveau contenu.
Les frères jumeaux Kanba et Shoma Takakura recherchent le Penguindrum sur ordre d'un mystérieux chapeau de pingouin pour sauver la vie de leur jeune sœur Himari. Pendant ce temps, la lycéenne Ringo Oginome, croyant en son propre destin, continue de réaliser les événements écrits dans son journal. En parallèle, Masako Natsume poursuit le journal de Ringo pour y trouver la direction d'un nouveau destin. Dix ans ont passé depuis le début de leur quête du Penguindrum, et Kanba et Shoma, qui montèrent autrefois dans un train qui modifia leur destin, sont maintenant de retour pour un moment depuis ce lieu prédestiné.