原作《甜心戰士》曾于1973年在《周刊少年Champion》上連載，東映動畫曾將其制作成TV動畫在朝日電視台播出了25集。在2004年，庵野秀明曾經將該漫畫拍成真人版首次搬上銀幕，由佐藤江梨子主演並引起了巨大話題。此次的新作將把背景設定在近未來，世界各地氣候異常、未知病毒蔓延導致人口急劇下降，根據某位博士的願望誕生了一名有著人類感情的人工智能甜心戰士。在該作中，運動神經超群的西內瑪利亞將首次挑戰動作戲份。