《内衣战士玫瑰蝴蝶》是延续OVA世界观一年后的TV动画作品。故事舞台从新宿转移至秋叶原，曾经的内衣酒吧“蝴蝶”在毁灭性打击后，由老板重新开设为COSPLAY浴室“新蝴蝶”。失去记忆的女主角们陆续被命运牵引至此，包括同样失忆的同伴安妮和雫，她们在秋叶原开始了看似平静的新生活。然而和平并未持续。宇宙人斯萨诺奥一族现身，企图侵略地球。他们利用宇宙人祖先遗留的UMA（未确认生物）创造出合成怪人，对秋叶原街道展开残酷蹂躏。危急时刻，少女们逐渐取回失去的记忆，觉醒为“蝴蝶”战士，再次投身于保卫地球的战斗之中。本作融合了科幻、战斗与喜剧元素，以秋叶原为背景展现少女们从失忆到觉醒的成长历程，延续了系列独特的世界观与风格。