对万物都充满了好奇心的箕作沙沙芽（高桥花林 配音）、对美食充满了热爱的西尾未来（冈咲美保 配音）、拥有超高智商的天才少女雪野日阳（大野柚布子 配音）、性格大大咧咧对什么都不怎么在意的具志坚修普（岛袋美由利 配音），这些女孩们隶属于一个名叫“音乐少女”的偶像团体之中。身为音乐少女的制作人，池桥大辉（平川大辅 配音）虽然每天都在非常认真的工作，但音乐少女的人气却始终低迷，公司持续赤子。最终，大辉做出了一个重要的决定，那就是吸纳新成员入团，就这样，试镜工作开始了，一位名叫山田木花子（深川芹亚 配音）的女孩也出现在了众人的视野之中。
故事发生在神世纪300年，表面看来，结城友奈（照井春佳 配音）是一个平凡的初中二年级女生，个性开朗热情的她是校园中的活跃分子，深受老师和朋友们的喜爱。可实际上，放课后的她还有着另一重身份——勇者部的部员。友奈的邻居兼好友，沉默寡言却意外的温柔的东乡美森（三森铃子 配音）、个性大大咧咧果断直率，却意外的擅长做家务的犬吠埼风（内山夕实 配音）、风的妹妹，像小动物一样惹人怜爱的犬吠埼树（黑泽朋世 配音）、看似桀骜不驯难以接近，实际上非常害羞傲娇的三好夏凛（长妻树里 配音），除了友奈，活跃在勇者部的是这些性格迥异的女孩们，她们所要面对的，是名为巴提克的强大敌人。
