故事发生在名为空崎市的虚拟城市中，这里有支主要由灵活少女组成的秘密团体叫做“月影”。每当夜幕降临时分，“月影”的成员便借助明亮的月光在城市的各个隐秘角落自由穿梭，承担保护这座城市和市民安宁的任务。长久以来一直虎视眈眈的犯罪集团“魍魉”频繁侵扰空崎市，成为了对“月影”造成巨大威胁的主要对手。源桃（配音演员：安斋由香里）是一名平凡的学生，在某次意外的情况下凭借着特别的能力加入了这支神秘队伍，并在那里遇见了认真严谨的性格派人物半藏门雪（配音演员：沼仓爱美）、活泼向上的开心果相模枫（配音演员：藤田茜），还有具有一股原始魅力且顽皮的八千代命（配音演员：洲崎绫）。