在一场激烈的战斗中，少女露恩•芭洛特（林原惠美配音）与强敌鲍伊德（矶部勉配音）展开了生死较量。就在危急时刻，万能兵器犯罪搜查官乌夫库克博士（八岛智人配音）出现了，他成功地拯救了濒临死亡的芭洛特。然而，当芭洛特再次醒来时，她发现自己已经置身于传说中的“乐园”实验室。在这里，她见识了许多奇怪的发明，并了解到“乐园”和三博士的过去。经过一番追查，芭洛特终于得知榭尔（中井和哉配音）的记忆正藏在卡西诺赌场的一枚筹码之中。为了追查榭尔的过去，芭洛特化装成赌客走入凶险的赌场…… 本片根据冲方丁的科幻小说改编，为“壳中少女”三部曲中第二部（另两部分别为“压缩”和“排气”）。