Исчезновение Харухи Судзумии

В декабре Кён продолжает посещать школу вместе с участниками «Команды SOS», которую Харухи Судзумия создала ради поиска необычных явлений. Харухи планирует рождественскую вечеринку и заставляет остальных членов клуба заниматься подготовкой предстоящего мероприятия. Накануне праздника Кён отправляется домой, рассчитывая на обычный следующий день, однако утром обнаруживает совершенно изменившуюся реальность. Харухи исчезает из школы, знакомые ученики не помнят о её существовании, а привычная «Команда SOS» перестаёт существовать. Положение остальных участников также оказывается совершенно другим.

Поскольку Юки Нагато больше не является загадочной инопланетянкой, Микуру Асахина становится обычной школьницей, а Ицки Коидзуми исчезает вместе с целым классом. Кён оказывается единственным человеком, сохранившим воспоминания о прежнем устройстве мира, поэтому пытается понять причины произошедшего. В помещении бывшего клуба он обнаруживает Юки, которая теперь ведёт себя как обычная девушка и состоит в литературном кружке. Она не узнаёт Кёна, однако среди её вещей находится книга, ранее связанная с их общими событиями. Внутри обнаруживается сообщение с указанием собрать несколько ключей для запуска специальной программы.

Кён начинает искать объяснение произошедшему и выясняет, что Харухи после окончания средней школы поступила в другую академию. Он отправляется туда и встречает Судзумия вместе с Ицки, однако оба совершенно не помнят прежних событий. Чтобы вызвать реакцию Харухи, Кён рассказывает ей историю о человеке по имени Джон Смит, которым он когда-то назывался во время путешествия во времени. Постепенно девушка начинает воспринимать его рассказ серьёзно, после чего Кён раскрывает сведения о «Команде SOS», сверхъестественных способностях Харухи и прежнем устройстве окружающей реальности. Одновременно Кён встречает Микуру, которая также оказывается связана с изменением временной линии.