《吸血少女大战再生萝莉》就读于都立东京高中的水岛树权（斎藤工饰）英俊帅气，是无数女孩心仪的对象，连教务处长富良野健儿（津田寛治饰）的女儿圭子（乙黒えり饰）也对他喜爱有加。爱人节当天，树权收到同班转校生有角藻奈美（川村ゆきえ饰）的巧克力，但是这个味道有些奇怪的巧克力让他的人生发生巨变。原来藻奈美是一个存活上百年的吸血鬼，她用掺有本人血液的巧克力把树权变成了一只吸血鬼。发现藻奈美真实身份的圭子想要搭救树权，结果却坠楼身亡。表面软弱的健儿实际上是个疯狂的科学家，他将女儿的尸体改造成威力强大的僵尸。一时间校园上空阴云密布，吸血少女和僵尸少女的战斗就此拉开帷幕……本片根据内田春菊的漫画改编。