在遥远的宇宙中，一颗叫做布兰星的星球，居住着金木水火土五大蚂蚁神族，心怀和平梦想，蚂蚁皇后派出五大神族的精英：金童童、木吞吞、水灵灵、火聪聪、土豆豆，带着拥有五常文化的定界天碑，欲将仁、义、礼、智、信传扬宇宙，却在星际穿梭途中遭遇黑蚂蚁兄弟雷震震和风小小破坏，导致组成定界天碑的五常灵珠散落地球世界各地。为了找回灵珠，小蚂蚁开始了追寻梦想的环球冒险，在世界各地展开了一场又一场奇幻萌趣的争夺。
小学时期，游泳部的四名成员在毕业前的游泳比赛中夺冠，之后他们毕业的毕业，出国的出国，四人分道扬镳。时过境迁，就读岩鸢高中的七濑遥（岛崎信长 配音）和好朋友橘真琴（铃木达央 配音）升上高二，他们与昔日的游泳部成员之一叶月渚（代永翼 配音）重逢。三人回忆起小学时光，约定到曾经的游泳馆去。在废弃的游泳馆里，他们居然遇到了归国的松冈凛（宫野真守 配音）。意料之外的是，昔日战友凛性情大变，还对遥发起挑战，结果遥输给了他。 遥、真琴和渚决定成立游泳部，经过多番努力后，终于招募到了新成员龙崎怜（平川大辅 配音），他们以县大赛冠军为目标，进行紧张的集训。另一方面，凛所在的鲛柄学院游泳部也在为大赛作准备。他们约定，要在赛场上决一高下。充满激情和活力的游泳部，在这个夏天，开始了关于友情与青春的Free!故事。
