“我毕业于东中，叫做凉宫春日。我对普通的人类没有兴趣。你们之中要是有外星人、未来人、异世界人或者超能力者的话，就尽管来找我吧。”这是凉宫春日的宣言，也是她对于平庸生活的挑战。 我们可能在很小时就不再相信圣诞老人的存在，也慢慢不会再对外星人，特异功能等等产生幻想。在生活的教化下习惯于平淡无奇的生活。可是不安于现状的凉宫同学却勇敢的建立起SOS团，用强烈的意志去试图改造这个了无新意的世界。她的忧郁，究竟从何而来，又将从何而去。
个性活泼开朗有时候显得有些大大咧咧的水无月遥（田村由加莉 配音）、成熟稳重颇具大小姐风范的神无月葵（能登麻美子 配音）、从意大利转学而来的天才少女叶月胡桃（钉宫理惠 配音），活泼可爱的三人平日里在学校中是无话不谈的好友，过着平凡的校园生活，但每当夜晚来临，她们便会变身成为拥有超能力的魔法少女。 三人的目标，是寻找价值连城的天使像，邪恶而又贪婪的地下拍卖组织Black auction得到了它，企图通过它来牟取暴利。成绩优异的学生会长如月唯人（桧山修之 配音）、随叫随到的万能管家长月平之丞（清川元梦 配音），是他们在背后默默的支持着少女们。
坂井知季（梶裕贵 配音）是一名初中二年级的学生，因为在童年时代偶然看到了富士谷要一（樱井孝宏 配音）精彩绝伦的跳水姿势而对这项运动产生了兴趣。进入中学后，知季加入了学校的跳水队，和他一起挥洒汗水的，有沉默寡言不善言辞的冲津飞沫（中村悠一 配音）、好胜心极强性格非常坦率的大广陵（逢坂良太 配音）和头脑冷静略微有些神经质的丸山礼次（内山昂辉 配音）。 一天，队里来了一位名叫麻木夏阳子（名冢佳织 配音）的新教练，她告诉队员么，如果跳水队无法得到参加奥运会的资格的话，就将面临解散的命运。
