"A3! Season Autumn & Winter" setzt die Geschichte der Theatergruppe Mankai Company fort, die in der ersten Staffel (Spring & Summer) gegründet wurde. Die Handlung konzentriert sich auf die Herbst- und Wintertruppen der Gruppe, die jeweils aus vier Mitgliedern bestehen. Die Herbsttruppe wird von Sakishima Senobu geleitet, einem erfahrenen Schauspieler, der jedoch aufgrund eines Traumas lange Zeit nicht auf der Bühne stand. Die Wintertruppe wird von Azuma Yukishiro angeführt, einem ruhigen und geheimnisvollen Mann, der eine besondere Verbindung zur Vergangenheit des Theaters hat.

Die Herbsttruppe besteht aus Senobu, Omi Fushimi, ein ehemaliger Koch mit einem freundlichen und fürsorglichen Wesen, Taichi Nanao, ein energiegeladener junger Mann mit einer Vorliebe für Action, und Banri Settsu, ein ehemaliger Delinquent, der versucht, sein Leben zu ändern. Die Wintertruppe umfasst Azuma, Tsumugi Tsukioka, einen zurückhaltenden und sanftmütigen Mann, Homare Arisugawa, einen exzentrischen Dichter, und Hisoka Mikage, einen schläfrigen und mysteriösen jungen Mann.

Die Handlung folgt den Bemühungen der Truppen, ihre jeweiligen Stücke für die bevorstehenden Aufführungen zu proben und zu perfektionieren. Dabei müssen sie nicht nur ihre individuellen Herausforderungen und persönlichen Konflikte bewältigen, sondern auch als Team zusammenwachsen. Die Herbsttruppe arbeitet an einem Stück, das Senobus Vergangenheit und sein Trauma thematisiert, während die Wintertruppe ein Werk aufführt, das von Azumas geheimnisvoller Vergangenheit inspiriert ist.

Im Laufe der Staffel werden die Hintergründe und Motivationen der Charaktere weiter erforscht, wobei die Themen Freundschaft, Selbstfindung und die Kraft des Theaters im Mittelpunkt stehen. Die Interaktionen zwischen den Mitgliedern der Truppen sowie ihre Beziehungen zu den anderen Mitgliedern der Mankai Company tragen zur Entwicklung der Handlung bei. Die Staffel endet mit den erfolgreichen Aufführungen der Herbst- und Wintertruppen, die nicht nur das Publikum, sondern auch die Schauspieler selbst tief berühren.