《超时空要塞F剧场版后篇：恋离飞翼》是河森正治执导的动画电影。该作为《超时空要塞F 剧场版虚空歌姬》的续篇。于2011年2月26日在日本上映。续作为剧场短片动画电影《超时空要塞F ～时之迷宫～》。

银河移民船团“Macross Frontier”终于击退神秘重机甲生命体“Vajra”，但也付出了惨痛的代价，有数百人在此役中丧生。

临危出战的少年早乙女阿尔特在此役之后正式成为民间军事公司S.M.S的飞行员。他和当红歌姬雪莉露·诺姆一同享受闲暇的时光，而在两人的鼓励下投身歌坛的兰花·李则在属于自己的星路上努力迈进。

由于Vajra的进攻恰逢出身Galaxy移民船团的雪莉露来开演唱会，时机的巧合令Frontier政府怀疑她是Galaxy派来的间谍。得知此事后，阿尔特和雪莉露发生了矛盾。雪莉露即将在Galaxy开演唱会，Vajra又向Galaxy发动了攻击，得到战报的Frontier政府决定袖手旁观，雪莉露只得以个人名义雇佣S.M.S的力量援救自己的船队。

雪莉露的演唱会如期举行，S.M.S依约出兵增援。在Frontier，兰花与远方的雪莉露同时引吭高歌，她的歌声竟引来了大群的Vajra。少女们的歌里隐藏着什么秘密？在歌声回荡的宇宙中，人类与Vajra展开了殊死之战。

早乙女阿尔特（早乙女アルト，Saotome Alto，声：中村悠一）

男主角，17岁，美星学园飞行学科学生。S.M.S 骷髅小队所属，初时军阶是准尉，后于TV第15话获升为少尉，SMS中代号Skull 4（骷髅4号）。在TV22话S.M.S叛逃后，晋升中尉，机体代号Sagittarius One(サジタリウスワン)。

雪莉露·诺姆（シェリル·ノーム，Sheryl Nome，声：远藤绫/歌：May'n）

女主角之一，17岁，Macross Galaxy出身，绰号“银河妖精”的人气偶像歌手。有着一头淡粉色的头发。对阿尔特抱有好感，个性坚毅积极且带有强势的作风，被同校同学戏称为「女王」，对Macross Galaxy抱有既讨厌又关心的矛盾感情。后入读美星学园飞行员科，与阿尔特等人成为同学。

兰花·李（ランカ·リー，Ranka Lee，声：中岛爱）

女主角之一，16岁，在中餐馆“娘娘”打工的绿色头发的高中生少女，爱好唱歌，怀有像雪莉露一样成为超级明星的梦想。在翻拍Macross Zero故事“鸟之人”中出演饰演玛奥·诺姆并主唱「アイモ」后一路走红，被称为“超时空灰姑娘”、“希望歌姬”。拥有四分之一天顶星人血统。奥兹马·李以兄长名义收养了兰花，并不是她的亲哥哥。TV版第21话后借由布雷拉的协助离开Frontier寻求过去的记忆，确认布雷拉是其失踪的哥哥。

布雷拉·斯特恩（ブレラ·ストーン，Brera Sterne，声：保志总一朗）

谜之驾驶员，驾驶VF-27，TV版第14话中自称隶属Macross Galaxy船团，安塔列斯小队，军衔少校，知道并能使用口琴吹出“アイモ”的旋律，为了寻回自己的过去而战。兰花的亲兄长（也是117调查船团的幸存者），曾接受过人体芯片植入。

导演: 河森正治

主演: 大川透 / 西村知道 / 桑岛法子 / 田中理惠 / 平野绫 / 福原香织 / 星野贵纪 / 远藤绫 / 杉田智和 / 井上喜久子 / 福山润 / 小西克幸 / 中岛爱 / 神谷浩史 / 丰口惠美 / 三宅健太 / 小林沙苗 / 保志总一朗 / 中村悠一

音乐：菅野洋子

动画：朴性厚

脚本：河森正治、吉野弘幸

原作：河森正治、スタジオぬえ

分镜：大川原保豪、阿保孝雄、佐藤英一、平田智浩

演出：高桥幸雄

美术监督：吉原俊一郎

色彩设计：中山久美子

总作画监督：筱原健二、高冈淳一、江端里沙、丸藤广贵、村田俊治

《恋离飞翼》剧情紧接着《虚空歌姬》，时间大约为第一部完结之后1个月，故事描述了主人公早乙女阿尔特他们与不明宇宙生物“Vajra”之间最后的战役。对于很多Fans有所不满的“双飞”恋情，在本作中也将画上句号。阿尔特将在两位女主角——雪莉露·诺姆和兰卡之间做出一个选择。《剧场版 Macross F》在当初制作时就预备做成上下两部，所以这部剧场动画也是《Macross F》整个故事的完结篇。

制作机构：Big West

发行机构：The Klock Worx Company Ltd.