动画《潜行吧！奈亚子W》根据逢空万太创作的轻小说《潜行吧！奈亚子》改编，是TV动画《潜行吧！奈亚子》的第2期作品。
高中生少年八坂真寻的面前突然出现了一位银发碧眼的美少女，她自称是克苏鲁神话中登场的邪神·奈亚拉托提普，并且是宇宙人。从那以后，以奈亚子和真寻为中心的邪神（宇宙人）和地球人所引起的尽是麻烦的每一天开始了。