時は現代。神主の娘である神維那己は、幼馴染で友人の皇うるかとともに神社の倉庫から続く隠し地下通路を偶然発見する。そして、そこで迷っているうちに、偶然鋼鉄天使くるみ2式を発見し、起動させてしまう。くるみ2式は改良型の鋼鉄天使として未来から送られてきたものであった。そして彼女らのドタバタに満ちた学園生活が始まる。
本作品は、鋼鉄天使くるみの好調を受けて制作されたオリジナルの続編である。しかし、主人公が少年から少女になり、しかも「はにはにだよ～」という狙いすました口癖までついた萌えキャラであったことからSFバトルアクション色とラブコメ色は大幅に後退している。また、後述の鋼鉄天使くるみ零と同時進行であったため、前作・鋼鉄天使くるみでのキャラクターデザイン・総作画監督であった千羽由利子が今作では退いている。
なお、くるみ達三姉妹の関係は前作とほぼ同じである。しかし、サキはご主人さまの皇うるかと姉のくるみとの間で揺れ動く複雑な乙女心が加味されている。その皇うるかも主人公の少女・神維那己に淡い心を抱いているなど、全体的に百合的な色合いが強くなっている。
本作から制作レーベルがポニーキャニオンからm.o.eとなっている。
主演：七海弘希,内田真礼,丰崎爱生,木村良平,齐藤壮马,高田忧希,黑泽朋世,松冈祯丞,羽多野涉,伊藤静,乃村健次,稻田彻,高垣彩阳,铃木爱奈,津田健次郎,野上尤加奈,东地宏树
主演：上村祐翔 Y?to Uemura,永濑安奈 Anna Nagase,浦和希 Ura Kazuki,大铃功起 ōsuzu Kōki,三上枝织 Shiori Mikami,中岛由贵 Y?ki Nakajima,小野大辅,笠间淳,森岛秀太,蓝原琴美,青木志贵,熊谷健太郎,大桥贤一郎,津田健次郎,寺崎裕香,熊谷俊辉,丹羽哲士,铃代纱弓,石川界人,川岛如惠留,白井悠介,日笠阳子
主演：岩中睦树,菲鲁兹·蓝,石川界人
主演：铃木崚汰,上坂堇,本渡枫,若山诗音,水树奈奈,安济知佳,岛田敏
主演：坂本真绫,速水奖,津田健次郎,小西克幸,中村悠一,仁见纱绫
主演：逢坂良太,铃木崚汰,谷江玲音,坂泰斗,鬼头明里,高野洸,绫坂晴名,榊原优希,杉田智和,光富崇雄,日向朔公,森奈奈子,堀江瞬,岩崎谅太,福山润,苍井翔太,前野智昭,森永千才,柳原哲也
主演：石桥阳彩,小野贤章,土屋神叶,集贝花,本渡枫
主演：山口胜平,雪野五月,辻谷耕史,桑岛法子,渡边久美子,日高法子,成田剑,能登麻美子,长岛雄一,森川智之,矢岛晶子,松野太纪,京田尚子,绪方贤一,野上尤加奈,大神泉,小林爱,草尾毅,杉田智和,平田广明,折笠爱,家中宏,真殿光昭
主演：木内秀信,能登麻美子,佐佐木望,矶部勉,小山茉美,竹内顺子,菅生隆之,永井一郎,田中秀幸,胜部演之,羽佐间道夫,关智一,冰上恭子,菅沼久义,池田秀一
主演：内田雄马,和气杏未,日笠阳子,小市真琴,日高里菜,大塚明夫
主演：高山南,山崎和佳奈,神谷明,小山力也,林原惠美,山口胜平,田中秀幸,岛本须美,绪方贤一,堀川亮,松井菜樱子,宫村优子,岩居由希子,大谷育江,高木涉,高岛雅罗,堀之纪,立木文彦,小山茉美,三石琴乃,置鲇龙太郎,日高法子,池田秀一,古谷彻
主演：小林优,小野友树,河本启佑,松冈祯丞,岛崎信长,泽城美雪,下田麻美,杉本优,水岛大宙,浪川大辅,津田健次郎,小野大辅,苍井翔太,矢作纱友里,中村悠一
主演：内田真礼
主演：三木真一郎,能登麻美子,三上枝织,东山奈央
主演：增田俊树,宫野真守,阿座上洋平,岛崎信长,梶裕贵,山谷祥生,大塚刚央,石井马克,河西健吾
主演：岛崎信长,井上麻里奈,竹达彩奈,野水伊织,真田麻美,内田真礼,布里德卡特·塞拉·惠美,茅原实里,真野步,生天目仁美,影山灯
