CDショップで聴いたことのない初音ミクの歌を耳にした星乃一歌は、モニターに映しだされた見たことのない姿のミクと目が合うが、ほどなくしてミクは消えてしまう。後日、路上ライブを終えた一歌のスマホに、以前見かけたミクが姿を現す。ミクは“想いの持ち主”たちに歌を届けようとしているが、いくら歌っても届かないと思い悩んでいた。そんな時、ライブで多くの人の心に歌を届ける一歌の姿を見て、彼女のことを知れば自分も歌を届けることができるのではと考えたのだった。一歌はそんなミクの願いをかなえるため、仲間たちとともに歌を届けることを決意する。(C)「劇場版プロジェクトセカイ　壊れたセカイと歌えないミク」製作委員会