Saya Kisaragi trafia do Tokio, gdzie próbuje dopaść Fumito Nanaharę i odzyskać prawdę o wydarzeniach, które zniszczyły jej dotychczasowe życie. Dołącza do grupy hakerów SIRRUT walczącej z eksperymentami prowadzonymi przez wpływową organizację, lecz zemsta szybko okazuje się częścią znacznie większego planu. Film rozwija historię Blood-C w stronę miejskiego thrillera akcji, zachowując brutalność i motyw manipulowanej pamięci.