前人类和普通人类的人种战争已经到了白热化的阶段，野野村组长去世后，吉川（北村一辉 饰）、当麻纱绫（户田惠梨香 饰）和濑文焚流（加濑亮 饰）等人聚在未详总部，苦苦思索J教授的真身。谁知就在当麻刚刚弄清真相的同时，警察医院内的成年和儿童SPEC持有者遭到残忍屠戮。愤怒的当麻无法抑制体内被封印的SPEC，她狂乱暴走，继而现身御前会议。在犹大、世界（向井理 饰）、润（大岛优子 饰）的见证下，法蒂玛第三预言实现了。恐怖刺眼的蘑菇云在上空升起，成千上万的八尺乌遮天蔽日，被欲望所支配与荼毒的世界迎来了毁灭时刻。 　　在命运的交叉点，当麻和焚流能否阻止世界的灭亡？

经过与一十一（神木隆之介 饰）的恶战，濑文焚流（加濑亮 饰）身受重伤，命几不保。在此期间，青池里子（栗山千明 饰）随女儿小润（森山树 饰）悄然离开医院；而各国政要的一次关于简单计划的秘密会议上，自称卑弥呼的日本代表抹杀所有人，他代表SPEC持有者正式向普通人类宣战。世态险恶的当下，濑文急急出院，和当麻纱绫（户田惠梨香 饰）一同调查青池母女的行踪。而野野村组长（龙雷太 饰）则独自行动，查找简单计划病毒疫苗的下落。新的SPEC持有者交替登场，残酷的杀戮却从未停止。关于前人类的秘密昭然若揭，惨烈浩大的人种战争即将拉开序幕……本片为SPEC系列完结篇的前篇。

撰写《茶经》的陆羽为我们讲述了一个故事：宋朝时，在中国西南方，有公黑金茶族和母黑金族茶族烹制出各自性味不同的茶，日本人八木宗右卫门因无法忍受被公黑金族挑衅而让两族斗茶，最后以母黑金族被全面屠杀结束，只有一棵母黑金族茶的嫩芽被带去了日本而被保留下来。 时间到了2007年，日本少女美希子（户田惠梨香 饰）一心想让父亲脱离颓废逃避的人生而努力习茶，而父亲八木圭则因数年前自己沉迷制茶忽略妻女而把妻子意外死亡归咎于诅咒身上，极力阻止女儿习茶。美希子在网上认识台湾一个茶男，对方拥有公黑金族茶，寄给美希子机票让她前来台湾让二茶合一破除诅咒。 美希子飞去台湾，认识了只认钱不认规矩的地下茶市老板杨哥（周渝民 饰），但对方只是为了骗取她的母黑金族茶；尾随而至的八木圭则遇到了母黑金族茶的遗族如花，所有人如漩涡般聚在一起各怀心事各有负重，要以斗茶决出胜负，面对自己的人生。

蓝泽耕作离开了翔阳大学附属北部医院的急救中心，成为了一名神经外科医生。白石惠依然在人手不足的急救中心担当着领导者的角色。曾经也梦想成为飞行急救医生的绯山美帆子离开翔阳医院，成为了妇产科医生。冴岛遥依然从事着飞行急救护士的工作。藤川一男与白石一起留在急救中心，成为了一名整形外科的急救医生。

拥有直升机紧急救援的大学附属医院迎来了一批实习医生。他们分别是蓝泽耕作（山下智久 饰）、白石惠（新垣结衣 饰）、绯山美帆子（户田绘里香 饰）和滕川一男（浅利阳介 饰）。直升机每天平均运送7到8个急救患者，能协助医生坐上直升飞机是对其应变能力和医术的证明，大家都跃跃欲试。　　四人的性格各不相同。蓝泽最有能力但过于冷静；白石理论知识很强但缺乏魄力；绯山表现欲强但易冲动；滕川则相对平庸做事马虎。最初开始的紧急救援让大家手忙脚乱，看似拉风的直升机需要与之相应的能力与魄力。在一系列救援的过程中，他们直面死亡与无奈，也鉴证奇迹，体味人情。互为竞争对手的他们，谁能最终留下来？还是携手共进？