《戀離飛翼》劇情緊接著《虛空歌姬》，時間大約爲第一部完結之後1個月，故事描述了主人公早乙女阿爾特他們與不明宇宙生物「Vajra」之間最後的戰役。對於很多fans有所不滿的「雙飛」戀情，在本作中也將畫上句號。阿爾特將在兩位女主角——雪莉露·諾姆和蘭卡之間做出一個選擇。《劇場版 MacrossF》在當初製作時就預備做成上下兩部，所以這部劇場動畫也是《MacrossF》整個故事的完結篇。
西曆2059年，計劃尋找新天地的銀河移民船團「macross frontier」上，一名以駕駛員爲目標而努力的少年早乙女阿爾特感受到了前所未有的閉塞感。這個時候，位於銀河頂端的歌姬雪莉露·諾姆來到船團舉行巡迴演唱會，阿爾特以及憧憬著雪莉露的少女蘭花·李當天都來到了會場。 然而演唱會當中，卻突然遭到重機架生命體的襲擊。爲了保護少女們，阿爾特登上了最新型可變戰鬥機VF-25。在戰火烽煙的盡頭，傳說中可以震撼宇宙的「歌」以及糾纏著少女們的「迷」究竟是什麼……？