先述の西武鉄道や秩父鉄道が本作に対して協力的であり、劇中で同社の電車（西武4000系電車）や駅（飯能駅・西武秩父駅）などが登場する。また、放送開始後には同駅構内や中吊り広告などで番組宣伝ポスターが掲示されている。2011年9月に開催されたイベント（後述）でも協力として加わったほか、記念乗車券なども発売している（後述）。
渋谷パルコPart.1にあるノイタミナショップや[20]、秋葉原UDX内にある東京アニメセンターで作品の中で登場する秘密基地が再現された[21]。なお、作中の小道具の一部は実在する商品を使用している[注釈 4]。
監督の長井は、本作品の内容があまりアニメらしくないことから、視聴者に受け入れられるのかという不安や葛藤も抱いていたとしているが、放送が始まると丁寧な演出などが話題になったという[14]。2011年6月29日に発売されたBlu-ray第1巻の初動売り上げは約3万1000枚で、Blu-rayメディアにおけるテレビアニメ第1巻の初動売り上げとしては発売当時で史上3番目という記録を残した[22]。2012年8月5日に開催されたファンイベントにおいて、2013年夏に劇場版アニメが公開されることが発表された[23]。
平成23年度（第15回）文化庁メディア芸術祭審査委員会推薦作品アニメーション部門／長編（劇場公開・テレビアニメ・OVA）に選出[24]。2012年、この作品の功績により、長井監督が芸術選奨新人賞メディア芸術部門を受賞した。 じんたん（宿海仁太）、めんま（本間芽衣子）、あなる（安城鳴子）、ゆきあつ（松雪集）、つるこ（鶴見知利子）、ぽっぽ（久川鉄道）の6人は、小学校時代に互いをあだ名で呼び合い、「超平和バスターズ」という名のグループを結成して秘密基地に集まって遊ぶ間柄だった。しかし突然のめんまの事故死をきっかけに、彼らの間には距離が生まれてしまい、超平和バスターズは決別、それぞれ後悔や未練や負い目を抱えつつも、中学校卒業後の現在では疎遠な関係となっていた。 高校受験に失敗し、底辺高校に入学したじんたんは引きこもり気味の生活を送っていた。そんな彼の元にある日、死んだはずのめんまが現れ、彼女から「お願いを叶えて欲しい」と頼まれる。めんまの姿はじんたん以外の人間には見えず、当初はこれを幻覚だとやりすごそうとしたじんたんも、その存在を無視することはできず、困惑しつつもめんまの願いを探っていくことになる。やがて「超平和バスターズ」の面々がかつての秘密基地に集結、めんまを成仏させるため考えを巡らす。
あらすじ