前作から5か月後の2013年2月、入院中の瀬文は、青池里子が娘の潤と共に病院を抜け出し行方不明だと当麻から伝えられ、現場に復帰する。そのころ、ある国際会議の席上では、シンプルプラン、すなわちSPEC HOLDER全滅作戦を進めているが、日本代表者「卑弥呼」が突然計画中止を訴え、拒絶するメンバーをSPECで消滅させる。一方、潤は子供から大人の姿に変化し里子の傷を癒すなどSPECを発揮し、里子を監禁する。そしてセカイとともに自分たちを「先人類の末裔」「ラプラスの悪魔」、この世界を「バブル」と呼んで現人類の愚かさを見下し、彼らに審判が下ることを語る。

当麻たちが里子の行方をつかめない中、野々村は雅とハワイで結婚式を挙げると称し、部下たちに引継書を渡して休暇を取る。ある夜、当麻の亡き父・天（そら）の親友の湯田（とうだ）が当麻の自宅を訪れ、天がパラレルワールドの研究をしその存在を確認していたこと、それを知ったニノマエのクローン開発者・プロフェッサーJからの誘いを断ったために殺されたこと、SPECの存在がガイアの意志によるものという説を主張していたことを当麻に語る。しかしその話の最中、当麻の祖母・葉子が何者かに憑依され、湯田を「裏切り者」と罵り手榴弾をばらまき爆発させる。同席していた瀬文に救われ当麻は無事だったが、葉子は死亡、湯田は意識不明となる。さらに当麻たちは、引継書によって野々村がシンプルプランを阻止すべく単独で行動していることを知る。

当麻は密かに自分のSPECを使おうとして、能力が暴走する恐怖に怯える。当麻は瀬文に、SPEC暴走への恐れや、使わなければ刑事としてベストを尽くせない葛藤、自分がSPEC HOLDERであるために野々村ら仲間を危険に晒すことなどに混乱する気持をぶつける。瀬文は当麻がSPEC HOLDERであることを気にせず仲間として大事に思うと伝え、彼女を落ち着かせる。当麻は瀬文に、自分が道を踏み外した時には撃ち殺してほしいと頼み、瀬文はそれに応じる。

一方、野々村はSPEC HOLDERだけに感染するというウイルスを入手するが、彼の前に里子のバディ・宮野が現れ、ワクチン開発のためにそれを渡すよう迫る。野々村は宮野がワクチンを独占しようとする他国のスパイであることを見抜いて銃撃されるが、すでにウイルスを偽物にすりかえ本物は未詳宛てに送付していた。当麻たちが知人の研究員・福田にこれを元にしたワクチン開発を頼んでいたところ、野々村が、次いでミイラ状態から蘇生した吉川と仲間たちが現れる。しかし実は野々村はすでに射殺された遺体で、死体に憑依する敵に操られていた。敵は当麻を人質に取るが、野々村の意思が復活して当麻を助け、瀬文たちに自分もろとも敵を撃たせて倒す。だが、一同を城旭斎浄海が水芸のSPECで襲い、混乱の中、当麻の手の中でウイルスの瓶が割れてしまう。当麻に反撃され自らもウイルスに感染した浄海は突然第三者に狙撃されて死に、黒幕は不明となる。警視庁屋上のアンテナの上で、潤たちは野々村の死を嘲笑い、その場にはプロフェッサーJと呼ばれる人物がいる。野々村の遺体の前で嘆く雅を前に、当麻は敵への殺意を募らせる。

当麻が感染したシンプルプランのウイルスはありふれたインフルエンザウイルスであると分かる。一同は安堵するが、疑問を抱いた当麻は推理の末、湯田の本名が「ユダ（Judah）」でありその正体がプロフェッサーJであると気付く。同じころ、本性を現した湯田は警察病院で厳重に保護されているSPEC HOLDERたちのうち大人を虐殺、子供にウイルスを感染させる。子供たちには治療薬が効かず次々に死んでゆく。当麻はありふれたものに見せかけて、普通の人間とわずかにDNAの違うSPEC HOLDERだけに致死性を持つウイルスを作成したと見抜き残酷な手口に憤る。

当麻は瀬文の見守る中、ついにSPECを使い、先人類たちの霊体である八咫烏の群れとともに空を駆け、ファティマ第三の予言に現れる「左手に火の剣を持つ天使」となって厚木基地内での国際会議に乱入する。八咫烏の起こす停電と事故で世界中が混乱に陥る中、警視庁屋上のアンテナに登った瀬文と吉川は、人類を滅ぼそうとするセカイと潤に遭遇する。彼ら先人類はガイアと調和して生きるSPEC HOLDERであり、その目的は、地球外より飛来したアミノ酸から変異して増殖し先人類を滅ぼして発展した、欲望にまみれた現人類からこの世界を取り戻すことだった。吉川は彼らと口論し屋上から転落させられる。瀬文は潤に銃を向けるが、そこへ里子が現れ、母として潤をかばい瀬文は銃撃を諦める。セカイたちは時を止めて屋上から瀬文を追い払い、湯田とともに先人類復活のための「ソロモンの鍵」として当麻を操り屋上に呼び寄せるが、当麻は彼らの操作を拒絶し、呼び出したSPEC HOLDERたちとともに対戦する。当麻たちは卑弥呼の協力でセカイらの目を欺き、彼らの予定通りに起きた基地の爆発や核ミサイルの発射をホルダーたちの協力で停止していた。セカイは怒りにかられ、そのSPECで卑弥呼、里子とその愛に心打たれ娘として寄り添った潤、そしてSPEC HOLDERたちを次々に消し、地上をマグマの噴出する火の海と化す。

当麻はセカイのSPECを餃子ロボを鏡にして反射し彼らを冥界に堕とし、冷泉に貰った予言と卑弥呼の助言どおり、右手に宿るパラレルワールドを繋ぐ力で先人類の霊体を冥界に閉じ込めたうえ、死ぬことで人類を守ろうとするが、その肉体を通して外に飛び出そうとする先人類たちに抵抗され苦しむ。当麻は瀬文の名を叫び、現れた彼に自分を撃ち殺すよう頼む。瀬文は来世で当麻に待つよう約束し、放たれた銃弾が彼女を撃ち抜いた瞬間、世界は何ごともなかったかのように元通りになる。当麻の亡骸を前にした瀬文は、警官殺しの犯罪者として他の刑事たちに確保され、殴られる中で、空に浮かぶ当麻の姿を見る。

エピローグ、謎の男女の声が、この世界の時間が巻き戻されたこと、当麻が時間の無間地獄の中にいることを語る。これまでの物語から当麻の姿が消え、少し変質した世界を彼女は浮遊して彷徨い、瀬文のいる牢獄の中に辿り着く。瀬文は漂う当麻に気付き、その腕を捉え、当麻はその腕を握り返し、互いの存在を認識した二人は微笑み合う。繰り返される歴史が語られ、エンドロールのあと、赤いキャリーバッグを引いた女と坊主頭の男の後姿が雑踏の中に消えてゆく。

• 監督 - 堤幸彦
• 脚本 - 西荻弓絵
• 主題歌 - THE RiCECOOKERS（Anchor Records）
• 漸ノ篇 - 「audioletter acoustic ver.」
• 爻ノ篇 - 「audioletter」
• 挿入歌 - 佐野元春「彼女」
• 音楽 - 渋谷慶一郎、ガブリエル・ロベルト
• エグゼクティブプロデューサー - 濱名一哉
• プロデューサー - 植田博樹、今井夏木
• アソシエイトプロデューサー - 大原真人、渡邉敬介
• ラインプロデューサー - 市山竜次
• 撮影 - 斑目重友
• 照明 - 川里一幸
• 録音 - 臼井久雄
• 美術プロデューサー - 山下杉太郎
• 美術デザイン - 大木壮史
• 編集 - 伊藤伸行
• 記録 - 奥平綾子
• イメージボード - 奥山潔
• VE - 吉岡辰沖
• 装飾 - 大村充、山本直樹
• 現場編集 - 似内千晶
• ミュージックデザイン - 石井和之
• 音響効果 - 壁谷貴弘
• 助監督 - 白石達也
• 制作担当 - 植松育巳
• 宣伝プロデューサー - 小山田晶
• アシスタントプロデューサー - 楠千亜紀、谷鹿夏希
• 製作 - 「劇場版SPEC〜結〜漸ノ篇」・「劇場版SPEC〜結〜爻ノ篇」製作委員会（TBSテレビ、東宝、KADOKAWA、キングレコード、毎日放送、中部日本放送、オフィスクレッシェンド、RKB毎日放送、TCエンタテインメント、北海道放送）
• 制作 - オフィスクレッシェンド
• 配給 - 東宝

• 漸ノ篇 - 「audioletter acoustic ver.」
• 爻ノ篇 - 「audioletter」

漸ノ篇は2014年6月27日、爻ノ篇は2014年7月11日に発売。発売元はTBS、販売元はTCエンタテインメント。スタンダード・エディション、プレミアム・エディションの映像特典ディスクは漸ノ篇、爻ノ篇共にBlu-ray版はBlu-rayでの収録となる。プレミアム・エディションの初回限定50名ランダム封入特典として、『劇場版 SPEC〜結〜』撮影使用の血染めの半紙を封入（『漸ノ篇』プレミアム・エディションBlu-ray、DVDにそれぞれ50枚、『爻ノ篇』プレミアム・エディションBlu-ray、DVDにそれぞれ50枚、合計200名ランダム封入）。

『漸ノ篇』は2014年7月7日付オリコン週間DVD・BDチャートの各映画部門で、DVD1.1万枚（総合4位）、BD1.1万枚（同5位）の売上を記録しランキング1位となった。『爻ノ篇』は7月21日付でDVD、BDとも1.3万枚の売上で、ランキングはDVD総合1位、BD総合2位でいずれもシリーズ最高の初動売上を記録した。

またTSUTAYAレンタルDVD / ブルーレイランキングでは、『漸ノ篇』が2014年6月23日付で初登場2位、『爻ノ篇』が7月7日付で初登場3位ののち、7月14日付ランキングで1位を記録した。