渡辺航の人気サイクルロードレース漫畫をアニメ化した「弱蟲ペダル」のテレビアニメ第3期として2017年1～6月に放送された「弱蟲ペダル NEW GENERATION」の物語に、オリジナルシーンを織り交ぜて構成した劇場版。高校からロードレースを始めた初心者ながらチームのエースクライマーへと成長した小野田阪道、新キャプテンの手嶋純太をはじめとした総北高校自転車競技部は、「全員で支え合いつなぐ」というチームの魂を継承し、仲間とも激しくぶつかり合いながら、インターハイ出場をかけた戦いに挑んでいく。そして昨年のインターハイを制覇した金城真護、巻島裕介、田所迅の3人は、そんな新生・チーム総北の応援のために集まり、昨年の戦いを回想しながら、後輩たちの戦いに期待に胸を膨らませていく。