《TRINITY SEVEN -天空图书馆与真红魔王-》是电视动画《TRINITY SEVEN》的第二部剧场版动画，于2018年7月3日宣布了制作决定的消息。动画继续由SEVEN ARCS负责制作，于2019年3月29日在日本上映，剧场版的剧本由原作者·齐藤健二亲自负责制作。
拥有能够使世界崩坏的“魔王因子”的魔王候补·春日新，与“TRINITY SEVEN”的一人·浅见莉莉斯一起进行遗迹调查。一股强力冲击波与阿新的力量产生反应，周围被覆盖在耀眼的光芒之中，而后一行人便到了从古代以来一直存在于天空之上，掌管着全世界智慧的场所·“天空图书馆”。
突然伴随着赤红的闪光，长得和阿新一模一样的某个男子出现在他们的面前——其名为真红魔王“三重混沌”。他就是能够消灭其他魔王的魔王，由于其拥有的能够一瞬间毁灭一座城市的强大力量，而被常年封印在“天空图书馆”。
与阿新的魔王因子产生反应而解开了封印的他，为了取回身为魔王的力量，打算将整个世界彻底毁灭。而这其中的关键就在于——他的女儿·莉莉斯。没想到，莉莉斯居然是最强魔王的女儿……
在“三重混沌”过于危险的力量下莉莉斯被掳走。阿新等人，为了救回莉莉斯和打倒最强魔王而打算寻找关键的魔王兵器。
然而，如果使用了这个兵器，就会失去理智而完全魔王化……