扶桑国佐世保航空予備学校に通う生徒・雁淵ひかり。エリートウィッチで佐世保の英雄でもある姉・雁淵孝美に少しでも追いつくため、日々努力を重ねる魔法少女は今日も一人山道を走っていた。そんなある日、父の務める無線発信所に一報の電信が届く。「今日の午後、第三航空戦隊が入港する」「三航戦……お姉ちゃんだ！」。喜ぶひかりは居ても立ってもいられず、その場を飛び出すのだった。

12月26日『サトゥルヌス祭』翌日。 第502統合戦闘航空団に補給物資を持ってきたエイラ・イルマタル・ユーティライネン少尉とサーニャ・V・リトヴャク中尉は、年明けまでペテルブルグ基地にて休暇を過ごす事になった。 502部隊のメンバー達と楽しく過ごす2人であったが、そんな折にネウロイ襲撃の報が入る。 「エイラさん、すごい気合が入ってます！」 「ひかり、攻撃はこうやってかわすんだ」 「芳佳ちゃんと初めて夜空を飛んだ時を思い出したの」 今、第501統合戦闘航空団・元隊員の2人と、第502統合戦闘航空団の初共闘戦線『ペテルブルグ大戦略』が繰り広げられる！！