"FLCL Progressive" ist der zweite Teil der FLCL-Filmreihe und setzt die surrealen und komplexen Erzählstrukturen des Originals fort. Die Handlung spielt in einer Stadt, die von einer riesigen medizinischen Einrichtung dominiert wird, die als Medical Mechanica bekannt ist. Die Protagonistin, Hidomi, ist eine introvertierte Schülerin, die sich oft mit Kopfhörern von der Außenwelt abschottet. Ihr Leben verändert sich, als sie auf die mysteriöse Haruko Haruhara trifft, eine exzentrische und impulsive Frau, die auf einem Vespa-Motorrad unterwegs ist und eine Gitarre als Waffe benutzt.

Hidomi entwickelt unerklärliche Kräfte, die sich in Form von mechanischen Transformationen manifestieren, wenn sie starke Emotionen empfindet. Diese Kräfte stehen im Zusammenhang mit einem seltsamen Phänomen, das die Stadt bedroht: Riesige Roboter tauchen aus Hidomis Kopf auf, wenn sie emotional erregt ist. Haruko, die auf der Suche nach einem mächtigen Wesen namens Atomsk ist, nutzt Hidomi, um ihre eigenen Ziele zu verfolgen. Dabei entfacht sie eine Reihe chaotischer Ereignisse, die Hidomis Leben und die Stadt in Gefahr bringen.

Ein weiterer wichtiger Charakter ist Ide, Hidomis Klassenkamerad, der sich in sie verliebt und versucht, sie zu verstehen. Seine Bemühungen, Hidomi näherzukommen, führen oft zu komischen und unerwarteten Situationen. Die Beziehung zwischen Hidomi und Ide wird durch die Einmischung von Haruko und die surrealen Ereignisse auf die Probe gestellt.

Die Handlung ist geprägt von symbolischen Elementen und rätselhaften Andeutungen, die die Grenzen zwischen Realität und Fantasie verwischen. Themen wie Adoleszenz, Identität und die Suche nach Bedeutung werden durch die absurden und oft überwältigenden Ereignisse dargestellt. Die Geschichte bleibt bis zum Ende rätselhaft, wobei die Charaktere und ihre Beziehungen im Mittelpunkt stehen, während die größeren Geheimnisse um Medical Mechanica und Atomsk nur teilweise gelüftet werden.