"Precure All Stars DX: 3D Theatre" ist ein Anime-Film, der Charaktere aus verschiedenen "Pretty Cure"-Serien zusammenbringt. Die Handlung dreht sich um die Zusammenkunft der Precure-Kriegerinnen aus verschiedenen Dimensionen, die sich vereinen, um eine gemeinsame Bedrohung zu bekämpfen. Der Film beginnt damit, dass die Protagonistinnen in ihre jeweiligen Welten zurückkehren, nachdem sie zuvor gemeinsam gegen einen mächtigen Feind gekämpft haben. Doch bald wird klar, dass eine neue Gefahr auf sie zukommt.

Ein mysteriöser Bösewicht namens Fusion versucht, die Kraft der "Legendären Precure" zu stehlen, um die Welten zu zerstören und seine eigene Macht zu vergrößern. Die Legendären Precure sind eine Gruppe von Kriegerinnen, die in der Vergangenheit existierten und deren Kraft in speziellen Edelsteinen gespeichert ist. Fusion entführt die Edelsteine und nutzt sie, um mächtige Monster zu erschaffen, die die Precure herausfordern.

Die Precure aus verschiedenen Serien, darunter "Futari wa Pretty Cure", "Yes! Pretty Cure 5", und "Fresh Pretty Cure!", schließen sich zusammen, um die Edelsteine zurückzuerobern und Fusion zu besiegen. Während des Films kämpfen sie gegen eine Reihe von Monstern und nutzen dabei ihre individuellen Fähigkeiten und Teamarbeit. Die Handlung betont die Bedeutung von Freundschaft, Zusammenarbeit und Mut, während die Precure immer wieder vor neuen Herausforderungen stehen.

Im finalen Kampf konfrontieren die Precure Fusion in einer epischen Schlacht, bei der sie ihre stärksten Angriffe kombinieren, um ihn zu besiegen. Der Film endet mit der Wiederherstellung des Friedens in den verschiedenen Welten und der Rückkehr der Precure in ihre Heimatdimensionen, wobei sie die Erinnerung an ihre gemeinsame Mission bewahren.