电视动画《梦幻之星Online2》根据世嘉游戏开发的同名网络游戏改编。《PSO2》动画化的消息于2015年7月12日举办的现场活动中发表。动画版的故事将是完全原创，以近未来的地球为舞台，也可说是《PSO2》玩家们的故事。动画2016年1月份开始依序在TBS、BS-TBS等频道播映。

　　故事发生在不远的未来时代，彼时，VR技术的普及让人们即使身处家中也可以体验到精彩绝伦的偶像演出，技术的发展也使得人们对偶像的需求和依赖日益增加。世界各地都建立起了专门培育偶像的学校。　　故事发生在由天然岛与人工岛连结而构成的起始之岛上，在这里，矗立着一座拥有悠久历史的偶像培训学校，曾经，无数的偶像作为新星从其中冉冉升起，但随着时间的推移，这所学校的人气渐渐低迷。个性开朗率真，不擅长掩饰自己心情的林薇薇（丰田萌绘 配音）、性格沉稳，总是以前辈形象出现的服部惺梛（早濑莉花 配音）、因为憧憬曾祖母而立志成为偶像的早川心樱（木村优 配音），这些活跃在学校里的女孩子们，是否能够完成他们的梦想呢？

　　操作赛艇的“推进手”与使用水枪攻击对手的“射手”两人一组乘坐摩托赛艇，横越水面的运动“喷射竞速”成为主流的世界。母亲是传说中的推进手，自己也梦想成为喷射竞速选手的波黄凛，离开故乡所在的岛，来到了东京浅草。她在那里遇到了冰山美少女苍井美沙，两人成为了搭档。她们在与对手们展开竞争的同时，也逐渐加深着彼此的牵绊。

少女香澄一直寻找着幼年时在欣赏星空时所感受到的那股星之鼓动……直至高中入学后不久，香澄在古物商仓库中偶然看见了一把星型吉他、她心中那股封闭已久的情感就此流露而出。以此为契机、qiwan.cc香澄与4位同样在寻找光辉之所的女孩们相遇，一同演奏出了单凭一人无法表现出的音乐，共同朝着梦想迈进！