“新网球王子U-17世界杯”将讲述2014年OVA系列赛“新网球亲王OVA vs Genius 10”的后续故事。作为美国的代表,德国队的手冢治虫、德国队的手冢治虫和日本队的领队、来自平等法庭的菲尼克斯将各自持有不同的想法,进入U-17世界杯的激烈竞争阶段。
故事从在九州乡下长大的浅葱空豆(广濑铃 饰)与梦想成为音乐家的青年海野音(永濑廉 饰)的命运般的相遇开始。原本以为一辈子都不会再见面的两人却在东京一处开始了合租生活,他们早已坠入爱河,却没有开始恋爱,仿佛处在白天和黑夜之间的暧昧而耀眼的“黄昏时分”。
松达若奈里子(由Kazuka Kazuwa配音)是一个普通的大学女孩,她在一次偶然的机会中遇到了她的大四学生麦武藏(由石田明配音),并迅速坠入爱河。为了追随学长的脚步,松龙加入了小麦所在的“转化研究会”。