Saito Hiraga dan Louise Françoise Le Blanc de La Vallière melakukan ofensif setelah peristiwa Zero no Tsukaima: Princesses no Rondo. Bersama-sama, mereka berhadapan dengan Raja Joseph di Kota Suci Romalia dengan bantuan dua orang lain yang mengendalikan kekuatan “kekosongan”. Tetapi di tengah-tengah banyak konflik di depan mereka, sebuah kejahatan kuno mulai menggerakkan bayangan.Akankah ikatan dekat mereka berkembang menjadi sesuatu yang lebih atau mereka akan dihancurkan melalui semakin sulitnya tugas yang harus mereka lakukan? Zero no Tsukaima F mengikuti kisah Louise dan Saito saat mereka menghadapi tantangan terakhir bersama.