Takeru se réveille trois années après les événements de Unlimited dans sa chambre. Alors qu'il se remémore les moments passés dans le monde alternatif qui l'a vu évoluer ces dernières années, il a l'impression que tout cela n'était qu'un rêve, mais se rend rapidement compte que quelque chose cloche. Ses recherches l'amènent à apprendre qu'il a en effet été renvoyé dans le temps, quelques instants seulement avant les événements survenus dans Unlimited…

Schwarzesmarken est un spin-off de Muv-Luv Alternative. Il se passe en l'an 1983 en Europe. Ce spin-off suit le 666ème escadron de TSF nommé Schwarzesmarken de l'armée est-allemande. Cette unité est chargée de combattre les envahisseurs extraterrestres nommée BETA, cet objectif est important et ne doit subir aucun échec même si des alliés proches de la mort demandent de l'aide, rien ne doit les déranger jusqu'à l'accomplissement de la mission. L'unité 666 est principalement constitué de personnes pilotant des méchas de type Tactical Surface Fighters MiG-21, sauf le commandant Irisdena Bernhard qui elle pilote un MiG-21PF.

En 1973, l’humanité se trouve dans une impasse : des extraterrestres cherchent à envahir la Terre. Ces BETA (Being of Extra Terrestrial origin which is an Adversary) ne laissent aucune trace de vie derrière eux. Ils gagnent peu à peu du terrain, broyant les humains impuissants qui sont sur leur passage. En 1997, alors que l’invasion de la planète est presque complète, Yui Takamura, une jeune Japonaise, se lie d’amitié avec les autres étudiantes de la formation à laquelle elle prend part : elle souhaite devenir membre de la garde royale impériale. Le groupe d’amies se destine à piloter d’énormes robots qui devraient se trouver en première ligne sur le front. Seulement, la situation au Japon devient critique, les jeunes filles encore en formation vont très vite être confrontées à l’ennemi, des monstres qui ne connaissent aucune forme de pitié. L’expérience va se révéler traumatisante… Quelques années plus tard, les pays vont devoir unir leurs forces, et Yui se retrouve lieutenant, à la tête d’une équipe internationale.