みぞれと希美にとって最後のコンクールの自由曲が「リズと青い鳥」に決まった。この曲はある絵本を題材にした作品であった。

リズという少女は、ある嵐の夜、自宅の庭に青い鳥が倒れているのを見つける。彼女はその青い鳥を家に匿い、ともに暮らすこととなる。時は経ち、二人は次第に愛し合うようになっていたが、リズは青い鳥を家に留め続けることに迷いを感じていた。そして、ある日リズは青い鳥に自由になるべきだと告げ、その姿を見送る。

この曲の第3楽章にはオーボエとフルートの掛け合いがあり、ある日の朝練にて、二人はそのパートを試しに吹いてみることになる。早く本番を迎えたいと希美が顔を輝かせる一方で、ずっと希美と一緒にいたいと考えているみぞれは「本番なんて、一生来なくていい。」と呟く。

みぞれは卒業後の進路を決め倦ねており、担任に提出する進路希望調査書も白紙で出していた。そんなある日、みぞれは新山に音楽大学のパンフレットを渡され、音大への進学を勧められる。そのことを知った希美は、自分もその大学を受けたいとみぞれに告げる。

オーディションを終え、正式に二人がソロを担当することとなるが、なかなか演奏が噛み合わず、滝や麗奈からも注意を受ける。ソロのある第3楽章は、リズと青い鳥の別れが描かれるパートである。みぞれは青い鳥を希美に重ねており、リズがなぜ青い鳥を逃がしたのかを理解できずにいた。

ある日、希美は新山に、自分も音大を受けるつもりであることを伝える。しかし、応援はされたものの、みぞれのように強く勧誘されることはなかった。その後も、合奏の合間に新山が指導するのはみぞればかりであり、次第に希美はみぞれに嫉妬するようになる。

優子と夏紀も二人の違和感に気づいており、希美と3人きりで話をすることになる。希美はみぞれに対しての劣等感を抱えていること、そして本当に自分が音大に行きたいのか悩んでいることを打ち明ける。

時を同じくして、みぞれは新山にソロの相談をしていた。リズの気持ちが理解できないというみぞれに対し、新山は、もし自分が青い鳥ならどうかと問いかける。愛するリズの願いを受け入れるしかできなかった青い鳥に共感したみぞれは、自分が青い鳥であったことに気づく。

翌日、みぞれは滝に第3楽章の通し練習を提案し、早速始まった練習にて驚くほど成長した演奏を見せる。希美はみぞれの演奏にただただ圧倒され、技術力の差に涙をこぼす。合奏後、生物室にて二人きりになった希美は、みぞれに自虐的な言葉を投げかける。しかしみぞれは希美の言葉を遮り、自分にとって希美は特別な存在であることを伝え、「大好きのハグ」をする。自身の想いを伝えるみぞれに対し、希美は「みぞれのオーボエが好き」と伝え、何かを振り切ったように笑い出す。

希美は音大受験を諦め、普通大学の入試に向けた勉強を始める。ある日の帰り道、希美はみぞれに「私、みぞれのソロ、完璧に支えるから。今は、ちょっと待ってて。」と伝え、みぞれは「私も、オーボエ続ける。」と宣言する。

シリーズに共通して登場する人物は#登場人物を参照。

• 原作 - 武田綾乃（宝島社文庫『響け！ ユーフォニアム 北宇治高校吹奏楽部、波乱の第二楽章』）
• 監督 - 山田尚子
• 脚本 - 吉田玲子
• キャラクターデザイン・総作画監督 - 西屋太志
• 絵コンテ - 山田尚子
• 演出 - 石原立也、武本康弘、山田尚子、小川太一、澤真平
• 美術監督 - 篠原睦雄
• 色彩設計 - 石田奈央美
• 楽器設定 - 髙橋博行
• 撮影監督 - 髙尾一也
• 3D監督 - 梅津哲郎
• 音響監督 - 鶴岡陽太
• 音楽 - 牛尾憲輔
• 音楽制作 - ランティス
• 音楽制作協力 - 洗足学園音楽大学
• 音楽監修 - 大和田雅洋
• 監修 - 石原立也
• プロデューサー - 大橋永晴、中村伸一、斎藤滋、瀬波里梨、鎗水善史
• 配給 - 松竹
• アニメーション制作 - 京都アニメーション
• 製作 - 『響け！』製作委員会

毎日新聞は「テレビ版を知らずとも、みずみずしい映像世界に魅了される逸品」「山田監督は多感な少女たちの内なる思いをセリフに頼らず、２人が歩く足元のクローズアップ、髪を払う仕草、視線の交錯とすれ違いなどの繊細な描写で表現」「そこに息づくひそやかなスリルに目を奪われ、切実な感情に胸を打たれずにいられない。そして青春音楽ドラマの定型を破ったこの映画、最後に少女たちが見いだす友情の真理も感動的だ。」と絶賛した。また、産経新聞では 「実写映画に近いカメラアングルなど、作品へのこだわりと熱量を随所に感じる」「独占欲にも似た友情。友人への羨望と、自分への失望。壊れやすい砂糖菓子のような繊細な作風は、合わない人には合わないと思うが、"これは私の話だ"などと心に強く響く人もいる。」とし、4つ星の評価を与えている。

IGN Japanは「日本のアニメのフォーマットにて、記号的なアニメ表現や感情移入表現をほぼ使わないように切り詰めることで繊細な感情表現を実現した一作」「これまで記号的なアニメ表現を避けながら制作されたケースは実写的なアプローチや作画追及的なアプローチだが、感情表現はないがしろにされてきた。それらと比較すると本作の沈黙の奥にある感情表現は例外であり、一見に値する。」と評した。

監督の山田尚子は自身の好きなシーンについて、「もちろんすみからすみまで愛おしいのですが、毎度鑑賞するたびに胸がきゅ…と締め付けられるところがありまして。映画が終わりに向かうシーン、ふたりの少女がそれぞれの目的地に向かって歩いていくところで、ひとりひとりがターンするのですが、そのときに膨らむスカート。希美のスカートが膨らむカットにあてられたピアノの音。落ち着いていて、深く、力強い一音。それがもうたまらなく好きで…。少女の意志! とわたしは感じております。好きが空回りしてうまく言葉にできませんが、この映画のたくさんの音の中でも、特にしびれる一音でありました。」と語っている。

ある夜、久美子は秀一に告白され、二人は交際を始める。

しばらく経ち、3年生が卒業した北宇治高校吹奏楽部は新入生を迎え入れることとなる。新入生が十分に集まるか不安があったが、全国大会出場の効果からかたくさんの新入生が訪れ、低音パートにも久石奏（ユーフォニアム）、鈴木美玲（チューバ）、鈴木さつき（チューバ）、月永求（コントラバス）の4名が入部する。新たな体制となった北宇治高校吹奏楽部に、新部長の優子は「全国大会金賞」の目標を掲げる。また、久美子は加部ちゃん先輩こと加部友恵とともに新入生指導係に就くこととなる。

奏、さつき、求の3人は部内で親しい人間関係を築いている一方で、美玲はあまり馴染めずにいた。そのことを心配した久美子は奏に関係を取り持つように頼むが、あまり上手くいかず、頭を悩ませていた。そんな中開かれたサンフェスの本番直前、美玲はチューバパート内で衝突してしまい、帰ろうとしてしまう。後を追いかけた久美子に美玲は、自分より下手な葉月やさつきばかりが先輩と親しげであることに不満があったと打ち明け、久美子は、みんな美玲と仲良くなりたいと思っていると話す。久美子の説得に応じた美玲は部に戻り、無事にサンフェスでの演奏を成功させる。

サンフェスが終わると、滝より課題曲が「マーチ・スカイブルー・ドリーム」、自由曲が「リズと青い鳥」であると発表され、本格的にコンクールの練習が始まる。久美子は友恵と話す中で、高校から楽器を始めた部員は、それ以前から楽器を始めていた者との技術の差でもがいていることを知る。

県祭りで久美子は秀一とデートをするが、祭りの終わり、キスを迫ってきた秀一を久美子は突き飛ばし、逃げ出してしまう。走っている最中トランペットの音が聞こえ、去年と同じように大吉山に麗奈がいることに気づいた久美子は、山を登り麗奈のもとを訪ねる。将来の話をするなかで麗奈は、いつか久美子と離れてしまう不安を抱えていることを打ち明ける。

数日後、友恵は部員たちに、自身は奏者をやめ、マネージャーとなることを伝える。その後久美子と二人きりになった友恵は、顎関節症を患ってしまったのがトランペットを辞める理由であると明かす。

オーディション当日、奏がわざと下手に吹いている事に気づいた久美子と夏紀はオーディションを中断させ、夏紀は、手を抜いて譲られるくらいならオーディションを受けないと宣言する。しかし奏は中学の頃、先輩を差し置いてコンクールに出場してしまい、さらに結果が振るわなかったことで周囲との関係が悪化した経験があった。その経験から夏紀にコンクールに出てほしいと考えていたが、久美子は必死で頑張ることの意味を伝え、奏は全力でオーディションに臨む決心をする。そして、オーディションの結果は夏紀、久美子、奏の3人共に合格であった。

コンクールの練習が本格化するにつれ、久美子は部活と恋愛の両立に悩むようになる。そして合宿の夜、久美子は部活に集中するため、引退するまで交際を絶ちたいと秀一に話す。秀一も同じことを考えており、久美子の申し出を受け入れる。

関西大会当日、会場にはあすかを始めとしたOGたちが訪れていた。彼女らの応援も受けながら舞台に立ち、見事金賞を受賞するが、惜しくも全国大会に進むことはできなかった。帰りのバスの中、奏は今まで頑張ってきたのが馬鹿みたいだとこぼすが、久美子に悔しいかと尋ねられると「悔しいです、悔しくて死にそうです！」と叫ぶ。

そして3年生が引退し、久美子は新部長に就任する。

• 原作 - 武田綾乃（宝島社文庫『響け！ ユーフォニアム 北宇治高校吹奏楽部、波乱の第二楽章』）
• 監督 - 石原立也
• 脚本 - 花田十輝
• キャラクターデザイン - 池田晶子
• 総作画監督 - 池田晶子、西屋太志
• 絵コンテ - 石原立也
• 演出 - 山田尚子（チーフ）、北之原孝將、武本康弘、小川太一、澤真平、太田稔
• 美術監督 - 篠原睦雄
• 色彩設計 - 竹田明代
• 楽器設定・楽器作画監督 - 高橋博行
• 撮影監督 - 髙尾一也
• 3D監督 - 鵜ノ口穣二
• 音響監督 - 鶴岡陽太
• 音楽 - 松田彬人
• 音楽制作 - ランティス、ハートカンパニー
• 音楽制作協力 - 洗足学園音楽大学
• 音楽監修 - 大和田雅洋
• 演奏協力 - フレッシュマン・ウインド・オーケストラ
• 配給 - 松竹
• アニメーション制作 - 京都アニメーション
• 製作 - 『響け！』製作委員会

新部長となった久美子率いる北宇治高校吹奏楽部は、文化祭での演奏を無事に終え、12月に行われるアンサンブルコンテストに向けて動き出していた。アンサンブルコンテストとは3人以上8人以下の少人数編成による演奏を競う大会であり、久美子たちは部の代表となるメンバーを決める必要があった。部員全員が関わってほしいという滝の願いや、ドラムメジャーとなった麗奈、副部長となった秀一の意見も聞き入れたうえで、久美子は演奏会形式のオーディションを開き、投票を「部内投票」「一般投票」の2つに分け、結果が分かれた場合は「部内投票」の結果を優先することに決める。

奏を始めとした部員たちは続々とチームが決まっていく一方で、久美子には一向に声がかからなかった。ようやく麗奈に誘われたものの、悶々とした感情を抱えていた。久美子が入ると決まってからは続々と他のメンバーも決まり、最終的に麗奈、久美子、秀一、葉月に加え、2年生のパーカッション担当井上順菜と釜屋つばめ、2年生のホルン担当森本美千代、1年生のトランペット担当小日向夢の8人で、管打八重奏を行うこととなる。練習が始まってしばらく経ち、久美子は自分が誘われるのが遅かった理由を麗奈に問うと、誘うなら久美子と決めていた、断られたらと思うと怖かったと明かされる。久美子は機嫌を直すが、来年もし自分より上手い人が入ったら、自分は麗奈に選んで貰えるのだろうかとほんの少し不安になる。

今回のオーディションでは部員たちに自由にチームを組ませていたため、数人の部員がチームを組めずにあぶれてしまい、久美子はその子達の対処に頭を悩ませていた。そんな中、推薦入学という形で大学受験を終えた優子たちが部室を訪れ、優子、夏紀、希美の3人がサポートメンバーとなり、あぶれてしまった子らとチームを組むことが決まる。

練習が進むにつれ、コンクール参加経験のないつばめ、葉月の技術不足が目立つようになり、特につばめは自信を無くし始めているようだった。久美子は休日に3人だけの練習を行い、それぞれに的確なアドバイスを行う。元から技術力は高く、その上で自信が生まれたつばめの演奏は劇的に変化し、その変化は葉月の演奏にも良い影響を与える。

オーディションでは、久美子たちのチームは一般投票では1位を取ったものの、部内投票では票を得られず、アンサンブルコンテストに出ることは叶わなかった。数日後、代表となったチームが関西大会への出場を決めたという知らせを聞き悔しさを滲ませるが、気持ちを切り替え、来年の全国大会金賞への決意を新たにする。

• 原作 - 武田綾乃（宝島社文庫『響け！ ユーフォニアム 北宇治高校吹奏楽部のホントの話』）
• 監督 - 石原立也
• 副監督 - 小川太一
• 脚本 - 花田十輝
• キャラクターデザイン - 池田晶子
• 総作画監督 - 池田和美
• 楽器設定 - 髙橋博行
• 楽器作画監督 - 太田稔
• 美術監督 - 篠原睦雄
• 3D美術 - 鵜ノ口穣二
• 色彩設計 - 竹田明代
• 撮影監督 - 髙尾一也
• 3D監督 - 冨板紀宏
• 音響監督 - 鶴岡陽太
• 音楽 - 松田彬人
• 音楽制作 - ランティス、ハートカンパニー
• 音楽協力 - 洗足学園音楽大学
• 演奏協力 - プログレッシブ！ウインド・オーケストラ
• 吹奏楽監修 - 大和田雅洋
• アニメーション制作 - 京都アニメーション
• 製作 - 『響け！』製作委員会
• 配給 - 松竹ODS事業室