承受着残酷命运的少女露恩•芭洛特（林原惠美 配音）与强敌鲍伊德（矶部勉 配音）进行着实力悬殊的惨烈战斗，危急时刻，号称万能兵器的犯罪搜查官乌夫库克博士（八岛智人 配音）出现，拯救了濒临死亡的芭洛特。当芭洛特再次醒来，发现自己正置身于传说中的禁忌科学诞生之地——“乐园”实验室，再次她见识了许多奇怪的发明，并了解到“乐园”和三博士的过去。经过一番追查，她终于得知榭尔（中井和哉 配音）的记忆正藏在卡西诺赌场的一枚筹码之中。为了追查榭尔的过去，芭洛特化装成赌客走入凶险的赌场……                                                                    　　本片根据冲方丁的科幻小说改编，为“壳中少女”三部曲中第二部（另两部分别为“压缩”和“排气”）。壳中少女：燃烧由著名导演工藤进亲自制作而成。林原惠美,东地宏树,中井和哉,若本规夫,矶部勉,藤田淑子,有本钦隆,小林由美子,浪川大辅,胜田晶子,土师孝也,庄司美代子,藤本让,石原凡,宫泽正,小形满,胜杏里,最上嗣生,长岛真祐,村上裕哉,八岛智人主演，耗时许久打磨，倾心打造的动漫力作。