L'équipe de production est la même que celle des précédents projets. Cesecond film Trinity Seven est produit au sein du studio Seven Arcs et est réalisé par NISHIKIORI Hiroshi (Angelic Layer, Azumanga Daioh ou encore Toaru Majutsu no Index). Le scénariste du projet est YOSHINO Hiroyuki (Guilty Crown, Accel World ou encore Magi). Le poste de character designer est occupé par TOMOOKA Shinpei (Inukami!, Sekirei ou encore Day Break Illusion). Quant à la bande originale de la série, elle est composée par le collectif TECHNOBOYS PULCRAFT GREEN-FUND (Witchcraft Works).
Kasuga Arata est un adolescent des plus normal, qui vit avec sa cousine et amie d'enfance Hijiri. Un jour il remarque que le soleil et la lune sont devenus noirs et qu'il est le seul à s'en rendre compte. Il rencontre alors une étrange jeune fille, Lilith , qui lui explique que son monde a été détruit. Il vit en fait dans un monde virtuel qu'il a lui même crée à l'aide d'un Grimoire que lui a laissé sa cousine avant d'être absorbée par le soleil noir. Lilith est une élève de l'Académie Magicus, qui a été envoyée pour retrouver le Grimoire. Menacé de mort par cette dernière, Kasuga n'a d'autre choix que de rejoindre l'Académie afin d'apprendre la magie et tenter de retrouver sa cousine.