Während die SOS-Brigade versucht, die letzten zwei Sommerwochen in vollen Zügen zu genießen, bekommt Kyon ein unerschütterliches Déjà-vu-Gefühl bei den Aktivitäten. Nachdem Mikuru nicht mehr in der Lage ist, Zeit zu reisen, finden sie, Itsuki und Yuki heraus, dass Haruhi die Erde unwissentlich in einer Zeitschleife gefangen hat. Die letzten beiden Sommerwochen wiederholen sich seit über 500 Jahren und werden dies so lange tun, bis Haruhi einen zufriedenstellenden Abschluss findet. Nur Yuki behält ihre Erinnerungen an jedes Szenario.