某日，正在上高中的巳真兔季子（KEY）突然接到了和自己相依为命的爷爷的死讯，但她却哭不出来，因为她是个“机器人”，一个由爷爷亲手创造的完美的“机器人”，也正是由于这一点她从小就一直受到周围同龄人的讥笑和嘲讽。爷爷死前给KEY留下了口信，“去吧，孩子，你不用再作为一个机器人活着，去成为一个真正的人......但有个条件，你必需要有朋友，真正的朋友，能全心全意为你哭、为你笑的人，人数大约需要三万人。” 抱着这样一个几乎不可能实现的愿望，KEY只身来到东京。在这里她遇到了以前国中的朋友厨川樱，以及偶像歌星美浦的歌迷会会长三和土州一，大家一起为实现KEY的愿望，将她发展成偶像歌手而努力着。同时爷爷的助手若木知叶也悄悄来到了东京，似乎预示着KEY身边会发生不寻常的事。另一方面，偶像歌星美浦及其所属的米诺斯公司也并非看上去的那么简单，到底它的后台老板蛙杖有什么不可告人的目的？他与KEY爷爷的死有关吗？KEY的身体里到底有什么秘密？她最后能如愿地成为偶像，变成一个普通的女孩吗？
某天，家里蹲的啃老族绪山真寻一觉醒来发现自己变成了“女孩子”！？正当真寻不知道镜子里的美少女是自己而陷入混乱的时候，跳级进入大学的科学家妹妹绪山美波里出现了。她透露在饮料里加了一种奇怪的药物！ 真寻最近2年一直疯狂宅家玩小黄游，偶尔不得已才会工作！突然成为女孩子开始生活的真寻，对于厕所、浴室、裙子、胸罩等女人的生活完全不懂…并且他和美波里中学时期的同学穗月枫和其妹妹穗月椛认识。 真寻的日常生活逐渐热闹起来。在持续的苦难中，“前”哥哥的命运会如何...！
她们是生前来自不同时期的少女，集结成为特别的偶像团体，目标只有一个：唱吧！跳吧！战斗吧！现在，少女们卷土重来，再次登上了舞台！
“我对普通的人类没有兴趣。你们之中要是有外星人、未来人、异世界来的人、超能力者，就尽管来找我吧！以上。”这位就是在开学的自我介绍中，发言惊爆的凉宫春日。对于平淡无聊的日常生活无法忍受的她，创立了一个不可思议的社团——让世界变得更热闹的凉宫春日的团，通称SOS团。 虽然同班同学阿虚、寡言读书少女长门有希、萌萌学姐朝比奈实玖瑠、神秘转校生古泉一树等人都被她牵扯进来，但是阿虚以外的三人却有着凉宫春日不知道的大秘密。
