2007年9月15日に東映アニメーションによる劇場版アニメが公開された。2006年4月にKeyの公式サイトで製作の決定が発表された。しかし、東映が積極的なPR・宣伝活動を開始したのはその約1年後からである。監督は劇場版『AIR』の監督でもある出崎統が務めている。前作『AIR』への意見を踏まえてか、本作ではさらに原作に近い構成を意識したつくりとなっている。劇場パンフレット等の解説で、その意向が垣間見える。一方で前作と同じく「もう一つのCLANNAD」というコンセプトは変わらず引き継がれ、独自解釈に基づく世界観や設定の大幅な再構成も行われた。その後、監修であるKeyに確認をとったうえで完成した。上述の通り発表は一年前に行われていたが、製作時間には余裕がなかったという。上映時間の制約やストーリー進行上、原作の登場キャラクターの多くが削られている。このことはAIRリバイバル上映の際に配られたチラシで、だんご大兄弟のブログ作成者が触れている。ただしことみは台詞なしでゲスト出演しており、風子はデザイン画のみ存在する。東京単館（ミニシアター）公開作品の週末観客動員数ランキング（ぴあ調べ）で初登場第1位を記録。その後もロングランや公開拡大等が行われた。2008年3月7日に当作品のDVD版が3種類（通常版、コレクターズエディション、スペシャルエディション）発売された。後者2つは付属特典が異なる。
ライターの佐藤心は、本作には個々のシナリオで失敗しているとみられる箇所はみられるとしながらも、一ノ瀬ことみのシナリオを除けば全体的にトラウマの描写が禁欲的であることがそれ以前のkey作品からの変容であり、その意識は評価できると述べている。評論家の更科修一郎は、本作のシナリオライターである麻枝准の傾向として「テーマに対して真正面から向き合うがゆえに、物語上の落とし穴に落ちると、そのミスを引きずって歪んだまま物語が終わってしまう」「ただ、いままではその歪みがカルトな魅力になっていた」ということを指摘しつつ、その傾向が薄くなった本作はそれによって評価がわかれるのだと説明している。批評家の東浩紀によると、本作と前作の『AIR』はともに「家族の再生」をテーマとしているがその描き方は正反対であるという。『AIR』の場合、主人公が（あるいはプレイヤーが）ヒロインの悲劇を傍観するほかないという構造を持っており、それがプレイヤーであるオタク層に対して「父にはなれない」というラディカルなメッセージとして機能したのに対し（「父になる」とは異性からの承認を受けて社会化するということの比喩）、本作では主人公の岡崎朋也がヒロインの古河渚と結婚するなど「父になれる」という正反対の保守的なメッセージを帯びている。そのため、『AIR』がオタクの解離的な態度に対する批判的な側面を持っていたにもかかわらずヒットしたのに比べると、オタクの欲望を再強化する形のメッセージを帯びた本作がヒットするのはごく自然なことだという。
Key制作による三作目のアドベンチャーゲーム。学園内の恋愛劇だけではなく、友情や家族愛などもテーマとなる。またストーリーが「学園編」とその後の生活を描く「アフターストーリー」の二部構成になっているのも特徴である。前2作である『Kanon』、『AIR』が18禁のPCゲームとして発売されたのに対し、本作は全年齢対象のPCゲームとして2004年4月28日に発売された。人と人との「絆」をテーマに描かれた本作は『Kanon』・『AIR』に続き三たび大ヒット作となった。
ジューンガル部がドルベン・オイラトの中心となって勢力を拡大した時代、ジューンガル・ホンタイジ配下の有力部族長としてホイト部のアムルサナがいた。乾隆19年(1754年)、ジューンガルの覇権を巡ってダワチと争い敗れたアムルサナは清朝に投降し、清朝によるジューンガル遠征を手助けした。当初、アムルサナの清朝への協力の見返りとして征服後のジュンガリア統治はアムルサナ一人に任されることが約束されていたが、この約定は反故とされジューンガルの旧領はチョロース(ガルサンドルジ)・ドルベト(ツェリン)・ホシュート(バンジュル)・ホイト(アムルサナ)四部の統治者によって分割統治されることとなった。これに不満を抱いたアムルサナは清朝による招集で熱河に向かう途中で清朝の護衛より逃れ、イリ地方で清朝に叛旗を翻した。清朝より遠征軍が派遣されるとアムルサナは一時カザフの中ジュズに逃れ、さらにロシア帝国の援助を求めてシベリア地方まで移住した。しかしジューンガルと清朝の争いに不介入の方針をとっていたロシアの協力は得られず、最後には天然痘によりトボリスクで病死した。アムルサナがロシア領まで逃れてから死んでしまったことは、アムルサナの身柄(後には遺体)の受け渡しを巡るロシア・清朝間の外交問題を引き起こしている。清朝のもたらした天然痘の流行、アムルサナの叛乱と逃亡によってホイト部は打撃を受け、トルグート部やホシュート部のように単独で1部を維持することはできず、清朝の統治下で少数の旗(ホショー)が残るのみとなった。
気動車であるため、JR東海管内の在来線は電化・非電化を問わず検測が可能である。JR東海の路線（城北線を含む）のほか、線路が繋がっている名古屋港線・塩浜線、伊勢鉄道・樽見鉄道・愛知環状鉄道・天竜浜名湖鉄道、あおなみ線内での検測も担当している。キハ75形を設計のベースとしており、エンジンはカミンズ社製C-DMF14HZB (350ps) を両先頭車に各2基搭載し、変速機は新潟コンバータ製C-DW14A(変速1段・直結2段)、ブレーキシステムは電気指令式空気ブレーキを採用している。これにより最高速度120km/hでの検測が可能となり、営業列車運転中の時間帯でも他列車の運転に影響を与えることなく検測列車の運転が可能となった。なお、DR2編成ではエンジンを電子燃料制御方式のN14ER (C-DMF14HZC 360ps/2100rpm) とし環境にも配慮されている。冷房装置は従来気動車の機関直結式とは異なり、ディーゼル発電機を電源とする集約分散式が採用された。冷房装置自体は373系電車と同一のC-AU714形×2である。また高い測定精度の確保、非営業列車のため高速化を必要としないなどの理由から振り子装置は搭載されておらず、曲線での速度制限から運転速度が低くなる中央本線では特急「しなの」を待避することもある。車両には架線との接触状態などを確認するための下枠交差式パンタグラフが1基搭載されている。パンタグラフの近くには確認用のドーム型の小窓が設置されている。ATS-PTへの対応は改造によって行われた。