“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……

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……

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……

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……

总算安全度过了废校危机的音乃木坂学院，谬斯的成员们过着一如往常的校园生活。此时，她们却接获了“LoveLive!”即将再度举行的消息，只是本次的比赛规则有所修改，必须先通过地区预选赛，才能进入正式比赛。尽管μ’s在地区预选赛时就会和上一届冠军的“A-RISE”硬碰硬，成员们一时之间感到气馁，却也很快地振作起来，但穗乃果却说“就算不参赛也没关系”……

终于“LoveLive！”的地区预赛即将要开始了。因为这次的表演场地可以自由选择、因此穗乃果提议以学校作为表演舞台、但是妮可与花阳却认为要在令人印象深刻的场地才能够战胜其他团队。 可是在学校周围却觅寻不到适合的场地。就在这时、她们看见了UTX高中巨大的荧幕上、播放着A-RISE光鲜亮丽的样子。此时眼前就出现了真正的A-RISE……

谬斯受邀担任秋叶原万圣节活动的表演嘉宾。要在“LoveLive!”获得冠军，地区的声援也是不可缺乏的。大家想在活动中让观众留下深刻印象，在最终预赛前拉近与A-RISE的距离。但是她们还在计画时，A-RISE就在开幕活动炒热气氛、抢尽风头。错失先机的谬斯为了让观众能留下深刻印象，因此想改变团队的形象。这时，海未说要改变形象就必须彻底一点。

LoveLive！结束后谬斯将要解散。这是大家一起决定的事，在本大会前日团员们跟平常一样的集合在顶楼，在气氛很好的状况下结束了练习，就这样一想到这是九个人最后一次一起练习，在回家的路上每个人脚步都变得很沉重。结果穗乃果提出最后一夜要大家在学校里共渡一晚。虽然像集训时一样拥有愉快的气氛，但九人都在这新决意进入梦乡。隔天早上，大会当天终于来临了。

今天是学校的毕业典礼。终于将送别词完成的穗乃果很得意的前往了学校。与在校门前遇到的小凛们一同来到了社办，那里有着奖杯与旗子。谬斯获得了冠军。毕业典礼也准备好了，终于要正式开始了。穗乃果不太能适应这种场合，因此请真姬伴奏开始唱歌。之后全校学生也一起大合唱。然后毕业典礼也结束了，最后九个人一同绕了校园内……