「国立音乃木坂学院」是间位于东京都千代田区，颇具历史的学校。就读本校的高二学生高坂穗乃果，得知学校将在三后废校。而要阻止废校就只能设法增加报考学生人数。抱着这个想法的穗乃果，与挚友南小鸟和园田海未一起找寻学校的优点，但是却没有发现能够用作宣传的特色。隔天早上，穗乃果到热门学校 UTX 去侦察，在那里看到的校园偶像让她备受冲击。她因此想到了拯救学校的方法，但是……

 　　为了让报考人数增加而组成校园偶像的穗乃果等人，即使遭到学生会长绚濑绘里反对，还是成功获得许可在大礼堂办首次的演唱会。大家决定把组合的起名交给别的学生，服装设计交给小鸟，作词则交给海未负责。接著她们便展开了训练。准备期间，穗乃果发现一年级的西木野真姬擅长演唱与钢琴，但是拜托她作曲时却遭到拒绝。再加上被绘里指责活动可能造成反效果，让穗乃果意志消沉……。

 　　穗乃果她们确定了团名叫做「μ's」，出道曲也顺利完成了。团体在校内渐渐有了名气，努力似乎也有了成果，偶像排名也稍微上升，让三人非常高兴。到了演唱会当天，穗乃果她们在班上同学的协助下准备踏上舞台。想起至今为止每天的练习，让三人再度下定决心。μ's的首次演唱会终於要开始了，可是……

 　　μ's在没有观众的大礼堂结束首次演唱会。但是三人立誓总有一天要在众多观众面前唱歌。为了达到目标，必须想办法增加成员到五人，让学生会认可她们是社团才行。立刻开始招募新人的穗乃果邀一年级的花阳加入，却被对方避过了。其实花阳心里对偶像怀抱著憧憬。虽然好友凛不断劝说，花阳还是无法下定决心、烦恼不已。这时候，她碰到了拿著招募成员传单的真姬……

 　　在加入了花阳、凛以及真姬之后，μ's的成员增加为六人。但是因为梅雨季的到来，大雨连连让她们不能在屋顶练习。就在穗乃果烦恼没有社团教室可以借时，她才愕然发现其实μ's的人数已经超过可以申请成立社团的五人门槛。穗乃果一行人立刻向学生会提出申请成立社团，但却被告知校内已有「偶像研究社」，不得成立性质相近的社团。在不得已下，穗乃果她们决定跟偶像研究社来进行交涉，却没料到……！

 　　μ's在矢泽妮可加入后，开始以正式社团的身分开始运作。身为学生会副会长的希，为了制作社团活动简介的影片而对她们进行采访。采访告一段落后，希对穗乃果提出了她的疑问：海未负责作词，小鸟构思舞步，但是没担任这类工作的穗乃果为什么会是队长呢？在希指出了这一点后，μ's的成员为了选出新的队长而展开了一系列的对决。究竟新队长的宝座将会落到谁的手中呢！？

 　　得知偶像祭典「LoveLive！」即将开办的穗乃果一行人很快地便决定要取得出场权。为了能够取得学校的许可，穗乃果她们直接找上了理事长进行谈判，而理事长开出的条件则是期末考不得有人不及格。而另一方面，海未在校门遇见了一位专心看著μ's现场演唱影片的少女。更因此得知拍摄影片上传到网路上的便是少女的姐姐，也就是学生会长绚濑绘里。不明白绘里为何就是不认同μ's活动的海未，找上学生会副会长的希商量，未料……

 　　终于决定是否会废校了！！这一切都将取决于两周后的校园观摩是否受到好评。绘里为了守护自己与祖母的母校音乃木坂学院，不断尝试寻找能够让校园观摩成功的方法。在此同时，穗乃果她们也为了在校园观摩上表演而开始练习，但得知绘里实力的海未，却因μ's的舞蹈实力而苦恼。海未决定向穗乃果她们全盘托出前因后果，并提案请绘里来指导她们的舞蹈，但是……

 　　加入了绘里还有希，μ's的成员成为九人。在校园观摩时以全新组合来演出的演唱会也获得好评，废校一事也决定暂缓。另一方面μ's的校园偶像排名也上升到 50 名，但要达到「LoveLive!」出场资格所规定的 20 名内仍旧难如登天，因此绘里觉得有必要赌上一切尽量地努力。就在这样的状况下，为了练习而来到秋叶原的穗乃果一行人，在校园偶像专门店里发现了一张小鸟穿著与μ's不同的服装在唱歌的照片……

 　　距离「LoveLive!」出场权选拔日不到一个月的某天，穗乃果提议借用真姬家的别墅来进行集训。在此同时，认为在团体内区分学姐学妹会有不良影响的绘里，趁著集训的机会提出在μ's里不得出现「学姐」的称呼；一、二年级也因为不习惯的对话方式而感到紧张。等到一行人到达位在海边的别墅后，穗乃果她们却翘掉了练习而到海边玩。当大家都玩在一起的时候，只有真姬自己一个人在一旁看自己的书。注意到这一点的希……

 　　暑假结束后的新学期，μ's的校园偶像排名上升至19名而达到「LoveLive!」的出场条件。而距离确定能否出场的日子也只剩下两个星期。μ's的成员们估计各地的校园偶像也将展开最后冲刺而不敢掉以轻心。决定在学园祭上举办下一次演唱会的她们，却因为没抽中大礼堂的使用权而不得不将演唱会地点改到屋顶；即便如此，穗乃果决定要让这场演唱会成为μ's成立以来最棒的一次而干劲十足，但是……

 　　因为穗乃果不支倒地，μ's的学园祭演唱会不得不中止。几天后，仍在养病中的穗乃果从绘里口中得知μ's辞退了「Love Live!」的校园偶像比赛。回到学校重新上课的穗乃果，因为失去了参加「Love Live!」的目标而欲振乏力。但另一方面因μ's成员的努力而使得希望就读音乃木坂学院的人数急增，学校决定招收明年度的新生。偶像研究社为此举办庆功宴，但没想到却在此时从海未的口中得知令人备受冲击的事实……！

 　　穗乃果因自己没注意到小鸟的烦恼而自责，决定退出校园偶像的活动。受此影响μ's的相关活动也暂停，而失去努力目标的穗乃果也跟海未渐行渐远。在这样的状况下，仍旧持续各种练习、继续著校园偶像活动的妮可以她辛辣的方式鼓励穗乃果；而绘里的谈话也让穗乃果下定了决心。隔天一早，海未接受穗乃果的邀请依约来到大礼堂，而穗乃果则敞开心房坦率地向小鸟表达出心意，挽留了小鸟。最后，重新走回一起的九人以一曲START:DASH!!在礼堂实现了她们最初的愿望——让礼堂全坐满。μ's的故事再度开始......