回到学校后发现了很多熟悉的面孔，初音未来和缪斯组合意外的和好了，两个组织决定一同发展。
光司被抽选成了秋叶原学院和学园都市的交换生，被派往二次元世界，和泉纱雾当即决定退学跟着光司一同返回二次元世界。
在二次元世界中光司跟着和泉纱雾住进了她家，遇到了和泉纱雾的哥哥和泉正宗，并被和泉正宗成为妹夫。
并且从和泉正宗口中得知最近还有个二次元男子来过，并且打听和泉纱雾的消息，在和泉正宗含糊的描述中，光司隐隐觉得有点什么不对劲。（伊藤诚）
并且伊藤诚在网络上对和泉纱雾的画作留言让光司察觉到这个人就是伊藤诚，开始怀疑他的动机是否不纯。
并且在前往学园都市报道的时候遇到了伊藤诚，他也要一起进入学园都市。
因为是交换生的原因，光司能够直接入住学园都市，但是和泉纱雾是没有超能力的，为了避免学园都市人口膨胀，只能限制没有超能力的外来人口加入，无奈只能让和泉纱雾穿上了时崎狂三的灵装，三人同时入学学园都市。
在学园都市的历史博物馆中，终于发现了事情的真相。
早在二十年前，在还未显现次元壁之前，学园都市高层为了打造新一代的lv6能力者，利用树形图设计者卫星的源代码重新设计了最新的科技卫星“树形图创造者”超级计算机组，本质上比前一代的树形图设计者计算能力更强大，意指能通过强大的数据运算和蝴蝶效应原理，通过对现有事件分析修改以达到创造未来的目的。
通过树形图创造者的计算，次元通道会被打破，从那时开始，学园都市高层就开始准备涉足三次元世界，派遣风纪委员就是其中的一项措施。
藤诚居然也进入了这个学校，光司为了避免诚哥干出什么不可逆转的事情来，决定当一次坏人，跟踪他后，发现伊藤诚已经成为了五河琴里新的实验对象，并且目标是攻略和泉纱雾，光司当机立断穿上灵装消灭掉了他，并且拿回了无线耳机，证明只有自己才能攻略她。
随后直接砸碎了无线耳机，以免再招致不必要的麻烦。
对伊卡洛斯越发怀疑的光司开始用自己的方法查明伊卡洛斯的来历，在网站上遇到了一个化名为“隐匿的真相”的管理员主动联系了光司
她告诉光司其实伊藤诚是被学园都市复活后用来进行试验的复制人，目的是检验经过运算模拟后的复制人是否会成长为和原型体相同的性格能力，以此就能达到量产lv5的计划，并且可以将其中一人递送到lv6的层面上去。
而五河琴里的组织正好是为了规程这一计划是策划者，以伊卡洛斯作为中立的接口切入，其并且拿出证据证明早前伊卡洛斯坠落在光司家的时候其实原定计划是飞临伊藤诚以供应测试实验体数据，被时崎狂三拦截的时候击落才会掉落在光司家里。
所以狂三们的目标就是回收伊卡洛斯，防止被学园都市用来测试克隆人，时崎狂三这么做也是因为自保的原因，防止被学园都市克隆。
光司认为这一切都是学园都市的错误，并且找到伊卡洛斯，言明收到了欺骗，恳请伊卡洛斯击毁“树形图创造者”，被伊卡洛斯拒绝，随后解体留下了可变式羽翼核心。
光司把可变式羽翼核心交给时崎狂三，被告知这个核心是假的，失去了利用价值的光司被收回了灵装，这时候光司才意识到被骗了，只能寻求炮姐的帮助，
在炮姐的帮助下，为了弄清楚事情真相，光司前往了织女星二号的“树形图创造者”，发现
出现的伊卡洛斯阻拦了。
（伊卡洛斯告诉光司，其实自己和学园都市是同一阵营为了对抗时崎狂三，因为时崎狂三想要关闭次元壁，所以才制造了假的伊卡洛斯由真的伊卡洛斯操控着送到了三次元世界干扰时崎狂三的注意力，被时崎狂三的突然袭击失去控制在检修的时候被光司的意外链接搞坏了，随后因为五河琴里拆除枷锁才重新取得了与伊卡洛斯的链接，并且伊卡洛斯坦言自己已经喜欢上了光司。直接强吻上了光司，强行把脖子上的枷锁和光司链接在了一起，证明自己的清白。）
时崎狂三一直认为前面的伊卡洛斯就是真实的，并且认为光司已经失去了利用价值，想要在接下来的秋叶原选举中夺得市长的位置，然后掌控对秋叶原的全盘控制。
时间线：
伊卡洛斯和学园都市合作→制造复制体伊卡洛斯→复制体伊卡洛斯被光司捡到→五河琴里打开复制体枷锁→伊藤诚出现制造矛盾→伊卡洛斯复制体自毁→在太空得知事情真相→次元通道关闭。
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