鴨志田一の人気青春ファンタジー小説『青春ブタ野郎』シリーズを原作とする劇場アニメーション。思春期特有の感情が引き起こす不思議な現象、“思春期症候群”に翻弄される少女たちの心の機微を繊細に描き出す。2018年10月～12月に放送されたTVアニメ「青春ブタ野郎はバニーガール先輩の夢を見ない」の続編であり、原作小説の第6弾と第7弾にあたるストーリーが映像化される。アニメーション制作はCloverWorks。TVシリーズに引き続き、監督を「映画クレヨンしんちゃん 嵐を呼ぶ黄金のスパイ大作戦」の増井壮一が手がけ、脚本を「Re:ゼロから始める異世界生活」の横谷昌宏が務める。
海と空に囲まれた街、藤沢。高校2年生の梓川咲太は、同じ高校の先輩で人気女優の桜島麻衣と恋人になり、幸せな生活を送っていた。しかしある日、咲太の初恋の女性である牧ノ原翔子が現れ、なぜか同じ世界に大人の翔子と中学生の翔子の2人が存在していることが発覚する。やむなく“大人翔子”と同居生活をすることになった咲太だが、そのせいで麻衣との関係は悪化。そんな中、“中学生翔子”が重病で入院していることが判明し、咲太の胸に刻まれた傷跡が再び開き始める。