Четвертый сезон «Песни боевых принцесс: Мехасимфония» начинается с тишины. После победы над Империей Гармонии мир погрузился в странное затишье, но оно не приносит покоя. Главная героиня, дирижер Аой Кагурадзака, чувствует, как её собственный механический спутник — Меха-Симфонический комплекс «Аматэрасу» — начинает издавать звуки, которых не должно быть в его программе. Это не сбой, это зов. Вместе с остатками отряда боевых принцесс она отправляется к замерзшему континенту, где, по слухам, находится Первый Колодец — источник, из которого когда-то извлекли технологию слияния души и стали. Там они находят не руины, а спящий город, где каждая стена вибрирует от забытой мелодии. Местные жители, потомки первых пилотов, поклоняются «Тихой Ноте» — существу, которое, как они верят, является душой самой планеты. Но когда Аой пытается установить контакт, её «Аматэрасу» выходит из-под контроля и начинает исполнять «Реквием по утраченному небу» — композицию, способную стереть реальность.
Второй фронт открывается в тылу. Старые союзники, опасаясь мощи Аой, создают альянс «Стальной Хор» и запускают проект «Анти-Симфония» — механизмы, которые не просто заглушают музыку, а превращают её в разрушительный шум. Бывшая наставница Аой, маэстро Рэйко, возглавляет этот проект, считая, что эмоции пилотов делают их уязвимыми. Аой оказывается между двух огней: её хотят уничтожить за то, что она слишком сильна, и в то же время «Тихая Нота» требует от неё полного слияния, обещая раскрыть тайну происхождения Меха-Симфонии. В финале сезона выясняется, что Первый Колодец — это не технология, а запечатанное сознание древней цивилизации, которая уничтожила себя, создав идеальную музыку. Аой приходится выбирать: стать новым дирижером этого мира, пожертвовав своей человечностью, или разбить «Аматэрасу» навсегда, обрекая всех на жизнь без магии механических голосов. Последняя сцена — она стоит на краю Колодца, а её меха-доспех начинает петь мелодию, которую никто никогда не слышал.
