對萬物都充滿了好奇心的箕作沙沙芽（高橋花林 配音）、對美食充滿了熱愛的西尾未來（岡咲美保 配音）、擁有超高智商的天才少女雪野日陽（大野柚布子 配音）、性格大大咧咧對什么都不怎么在意的具志堅修普（島袋美由利 配音），這些女孩們隸屬于一個名叫“音樂少女”的偶像團體之中。身為音樂少女的制作人，池橋大輝（平川大輔 配音）雖然每天都在非常認真的工作，但音樂少女的人氣卻始終低迷，公司持續赤子。最終，大輝做出了一個重要的決定，那就是吸納新成員入團，就這樣，試鏡工作開始了，一位名叫山田木花子（深川芹亞 配音）的女孩也出現在了眾人的視野之中。