El 21 de diciembre, unos meses después de la derrota de XANA y la muerte de Franz Hopper, Aelita pierde de repente la memoria. Por eso, justo pasadas las vacaciones de Navidad, sus amigos deciden reunirse a la Ermita, la casa donde Aelita vivía antes, para ayudarla a recuperar los recuerdos perdidos. Los cinco chicos comienzan a investigar sobre los secretos de la Ermita y llegan a descubrir una habitación escondida.

Jeremy, Aelita, Ulrich, Odd y Yumi están convencidos de que son los únicos que conocen Lyoko. Están seguros de que ya no quedan más amenazas. Y de que X.A.N.A. ya no existe. Se equivocan. El ente malvado que vivía en Lyoko ha entrado en el mundo real, y ha poseído a Eva Skinner, su nueva compañera de clase. Por si fuera poco, un oscuro personaje acompañado de dos perros feroces vigila cada uno de sus movimientos. Se trata de un agente que trabaja para un grupo terrorista, el Green Phoenix, que desde siempre ha tratado de apoderarse del superordenador...

Jeremy, Aelita, Ulrich, Yumi y Odd no saben que al llevar a Eva Skinner a la fábrica del superordenador le han revelado a su peor enemigo el paradero del acceso a Lyoko. Y no sólo a él, porque estaban siendo espiados por Grigory Nictapolus, el despiadado agente del grupo terrorista conocido como Fénix Verde. De modo que, cuando Jeremy reúne los mundos de Lyoko y la Primera Ciudad, X.A.N.A. recupera su antiguo poder y decide aliarse con el Fénix Verde, activando la terrible arma oculta en el corazón del mundo virtual. Los cinco amigos tendrán que proteger a toda costa el secreto que guarda la Primera Ciudad. Incluso cuando todo parezca definitivamente perdido

Todo parece completamente perdido para Jeremy y sus amigos: X.A.N.A., aliado con los terroristas del Green Phoenix, ha reactivado el arma terrible que estaba oculta en el corazón del mundo virtual; Jeremy, Ulrich y Eva están prisioneros en Lyoko; Aelita está encarcelada en el Mirror, un mundo virtual paralelo creado por su padre; Yumi y Odd son los únicos que quedan en el mundo real, pero…¿Cómo van a salvar a sus amigos y finalmente derrotar a X.A.N.A.?