壳中少女：燃烧是由工藤进  执导，林原惠美  东地宏树  中井和哉  若本规夫  矶部勉  藤田淑子  有本钦隆  小林由美子  浪川大辅  胜田晶子  土师孝也  庄司美代子  藤本让  石原凡  宫泽正  小形满  胜杏里  最上嗣生  长岛真祐  村上裕哉  八岛智人  等人主演的，于2011年上映，该日本动漫讲述的是：

　　承受着残酷命运的少女露恩•芭洛特（林原惠美 配音）与强敌鲍伊德（矶部勉 配音）进行着实力悬殊的惨烈战斗，危急时刻，号称万能兵器的犯罪搜查官乌夫库克博士（八岛智人 配音）出现，拯救了濒临死亡的芭洛特。当芭洛特再次醒来，发现自己正置身于传说中的禁忌科学诞生之地——“乐园”实验室，再次她见识了许多奇怪的发明，并了解到“乐园”和三博士的过去。经过一番追查，她终于得知榭尔（中井和哉 配音）的记忆正藏在卡西诺赌场的一枚筹码之中。为了追查榭尔的过去，芭洛特化装成赌客走入凶险的赌场……
　　本片根据冲方丁的科幻小说改编，为“壳中少女”三部曲中第二部（另两部分别为“压缩”和“排气”）。