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Après une catastrophe écologique, la Terre se trouve séparée en deux mondes inversés ignorant tout l'un de l'autre. Dans le monde souterrain, Patéma, 14 ans, adolescente espiègle et aventurière rêve d'ailleurs. Sur la terre ferme, Age, lycéen mélancolique, a du mal à s'adapter à son monde totalitaire. Le hasard va provoquer la rencontre des deux adolescents en défiant les lois de la gravité. "Le plus remarquable dans ce film d'animation, ce sont les possibilités plastiques permises par le postulat délirant de son récit." "Absolument sidérant, Patéma et le monde inversé constitue tout d'abord un choc visuel pour les spectateurs, petits et grands : voir sans cesse à l'écran des personnages accompagnés de leurs doubles inversés trouble tous les repères !" "L'action ne s'essouffle pas, et Yoshiura nous réserve de belles surprises en fin de métrage (...)." "Ce film vertigineux renouvelle de façon séduisante l'exploration de l'air et de l'espace, d'une manière que même Miyazaki n'avait pas envisagée."

La belle et mystérieuse Shion est transférée au lycée Keibu où elle devient rapidement populaire grâce à sa personnalité chaleureuse. Cependant, elle s'avère être une IA (Intelligence Artificielle) en phase secrète de test! Sa mission est de rendre heureuse Satomi, une solitaire endurcie. Mais lorsque ses camarades de classe découvrent ce qu'elle est, dissimuler sa vraie nature les plongera dans un sacré méli-mélo...