新しいデザインショップがオープンして盛り上がるプリ☆チャンランドのメロディーファンタジーエリア。
前回のレインボープリンセスカップでアイドル姿に変身したキラッCHUは、もう一度あの姿になりたいとメルパンに相談を持ち掛ける。
そんなキラッCHUにミラクル☆キラッツの3人は、オリジナルコーデをプレゼントしようと決める。

レインボースカイエリアを舞台とする、第１回プリンセスカップ開催が宣言される。
予選はアトラクション、フリーフォールで、どれだけ叫ばずにクリアできるかのリアクション対決。アクロバティックなアトラクションが大好きなみらいとは対照的に、苦手なえもとりんか。キラッCHUは何か対策がないか必死に考えるが、果たして間に合うのか！？

プリ☆チャンランドのレインボースカイエリアで、隠されたアイテム、プリたまを探すトレジャーハンティングイベントが開催。
ミラクル☆キラッツのマスコットとして、クリアしようと１人であちこち飛び回るキラッCHUだが、空振りに続く空振りで、上手くいかずヘトヘトになってしまう。一方、メルティックスターとメルパンは快調にプリたまを見つけ、両者に大きな差が開き始め……

プリたまGOによって、各プリチャンアイドルグループには、プリ☆チャンやプリ☆チャンランドをサポートするマスコットがつくことに。
ミラクル☆キラッツにはキラッCHUが、そしてメルティックスターの元には、パンダのメルパンが現れ、朝から大賑わい。
さらに進級したみらいたちの中学校のクラスに、サーカス出身のアクロバティックな転校生、アリス・ペペロンチーノがやって来た。

キラ宿にリアルとヴァーチャルが融合した巨大テーマパーク、プリ☆チャンランドがオープン。
早速おとずれたミラクル☆キラッツの3人に、キャストマスターのめが兄ぃから、新しい配信アイテム、プリたまGOが渡される。
そして運営会社のカガヤキコーポレーションから、プリ☆チャンランド5つのエリアを舞台とする、プリンセスカップの開催が宣言。より多くのエリアで優勝したプリ☆チャンアイドルはイルミナージュクイーンとなり、盛大なパレードを行えることが発表されて……

プリ☆チャンの危機は回避され、キラ宿は新しい春を迎える。
ジュエルアイドルそれぞれが新たな決意を胸に、挑戦と旅立ちの準備に大忙し。ミラクル☆キラッツの３人は、1年間を振り返りながら、キラ宿を散歩する番組を配信することになり……

だいあを救出した一行だったが、こっそりと逃げたバグッ虫の１匹がプリ☆チャン衛星を乗っ取り、なんとキラ宿に向かって落下をはじめる。
食い止めようとするめが姉ぇとだいあだったが、バグッ虫が衛星のセキュリティを乗っ取ったことで、ヴァーチャルアイドルであるだいあですら近づけなくなってしまった。
プリ☆チャンアイドル達はキラ宿の危機を回避できるのか！？

ダイヤモンドコレクションが盛大に幕を閉じた瞬間、だいあに異変が起き、キラ宿上空に大きな黒いエネルギーの塊が出現。
コーデやパクトの光が消えて、世界中のプリ☆チャンが停止してしまう。
あいらやアンジュは、だいあが原因だと推測するが、黒いオーラに邪魔されて誰も近づくことすらできない。何とか方法を探すみらい達だったが……

ダイヤモンドコレクションも佳境を迎え、ライブが残っているジュエルアイドルは、虹ノ咲さん、みらい、アンジュの3人のみに。
ジュエルコレクションを始めた虹ノ咲さん、ミラクル☆キラッツのセンター、みらい、そしてプリ☆チャンアイドルの頂点アンジュ。
果たして、いったいどのアイドルが、ダイヤモンドアイドルに選ばれるのか！？

えも、あんな、りんかのライブが無事に終わり、めが姉ぇによる順番発表を待つジュエルアイドルたち。
しかしライブの順番の決定を待たず、めるはランウェイに上がり、ライブをスタートしてしまう。
そんなめるに促される様に、他のジュエルアイドル達も次々に立候補して、ステージに上がる。

みらい、えも、りんか、あんな、さら、める。そして、まりあ、すず、アンジュ、虹ノ咲さん、総勢10人のジュエルアイドルがエントリーし、１人のダイヤモンドアイドルが選ばれる、ジュエルコレクションがついに開幕。
えも、あんなと進む中、りんかは大勢の観客、友達同士で勝敗が決まるプレッシャーから、不安に襲われてしまい……