充满好奇地探索世界的是箕作沙沙芽（高桥花林配音），喜欢美食的是西尾未来（冈咲美保配音），是位智商过人的天才少女雪野日阳（大野柚布子配音），还有性格开朗自由自在的具志坚修普（岛袋美由利配音）。她们都隶属于“音乐少女”这个女子团体。“音乐少女”的幕后推手制作人大辉（平川大辅配音），虽然一直努力工作，但该团体人气未有提高，公司经营也并不顺利。为了改善这种情况，他决定引入新成员以重振士气；最终在一番挑选之后，名叫山田木花子（深川芹亚配音）的新面孔加入了团。