《强袭魔女 501 部队出发！剧场版》围绕着 501 统合战斗航空团展开。故事中，神秘的外星生物“Neuroi”不断对人类发动攻击，严重威胁着人类的生存。501 部队的成员们，包括坂本美绪、宫藤芳佳等性格各异的少女，她们拥有特殊能力，腿部装备着名为“斯特拉托斯”的飞行装置，化身为魔女与 Neuroi 战斗。 影片里，501 部队接到新的任务，要前往危险区域执行作战。在这个过程中，少女们不仅要面对强大的 Neuroi，还要处理团队内部的矛盾和问题。坂本美绪凭借着出色的战斗技巧和领导能力，带领大家一次次化险为夷。宫藤芳佳则以其乐观开朗的性格，为团队带来了活力。最终，她们凭借着坚定的信念和团结的力量，成功完成任务，守护了人类的和平。