Kyon, su típico estudiante de secundaria, ha renunciado a su creencia en lo sobrenatural. Sin embargo, al conocer a Haruhi Suzumiya, rápidamente descubre que es lo sobrenatural lo que le interesa: extraterrestres, viajeros del tiempo y espers entre otras cosas. Cuando Haruhi lamenta la falta de clubes intrigantes alrededor de la escuela, Kyon inspira a Haruhi a formar su propio club. Como resultado, la Brigada SOS se forma, un club que se especializa en todo lo que es lo sobrenatural.

Para su disgusto, Kyon, junto con el silencioso ratón de biblioteca, Yuki Nagato, el tímido y tímido Mikuru Asahina, y el perpetuamente sonriente Itsuki Koizumi, son reclutados como miembros. La historia sigue las locas aventuras que estos cuatro sufren bajo su líder caprichoso, Haruhi. La historia se basa en las novelas ligeras de Nagaru Tanigawa.