巨匠・手塚治虫の代表作「火の鳥」全12編のうち、地球と宇宙の未来を描いた「望郷編」が初のアニメーション映画化。アニメーション制作は、日本アカデミー賞最優秀アニメーション作品賞を獲得した「鉄コン筋クリート」（2006年）や、第74回毎日映画コンクールアニメーション映画賞、第23回文化庁メディア芸術祭アニメーション部門大賞に輝いた「海獣の子供」（19年）など、ジャンルにとらわれない多彩な作品群を生み出しているアニメーションスタジオSTUDIO4℃ 。

荒涼たる辺境惑星エデン17に地球から逃亡してきたロミ（声：宮沢りえ）と恋人のジョージ（声：窪塚洋介）は、この星を2人の新天地にしようと誓うも、ジョージは事故で命を落としてしまい、ロミは一人息子のカインとAIロボットとともに、孤独なサバイバル生活に送ることになる。 ロミはカインのために自分の命を少しでも引き延ばすこと決意し、コールドスリープに入るが、機械の故障で1300年間も眠り続ける。ようやく目覚めたロミは、新人類が築いた巨大な町、エデン17の女王となるが、ロミの望郷の想いを知った心優しい少年コム（声：吉田帆乃華）と一緒に地球に行こうと、無謀な挑戦と知りながら、2人で広大な宇宙に飛び出していく。 

異なるエンディングの「火の鳥 エデンの宙」は、2023年9月13日からディズニープラスで世界独占配信。

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