“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……。

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！

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……

校内身体检查的结果显示，穗乃果体重增加了。她因此遭到海未指责太过松懈，还被要求穿上久没穿的第一次LIVE的服装，结果……。看到事实的穗乃果只好开始减肥，本以为事不关己的花阳也陷入同样的困境，两个人于是手牵手互相勉励加油。但是，学生会的社团活动预算会议也迫在眉睫，必须边执行学生会的工作边减肥的穗乃果却……

最终预赛当天，穗乃果等二年级生学生会成员，打算在学校说明会上打完招呼后再前往现场，但是外面下了大雪导致交通运输停摆，也因此让她们无法前往会场。决定还是要试着前往会场的三个人，开始走在积满了雪的路上。这时先抵达会场的成员们，正为舞台的高规格吃惊。加上A-RISE的胜利宣言，让六个人感到非常不安……

迎接新年、出外新年参拜的穗乃果等人，偶然遇到了A-RISE，A-RISE也对她们说了一些鼓励的话。谬斯在东京地区的最终预赛顺利过关了。能参加大会的团队，必须在团队介绍网页中刊登宣传口号。穗乃果她们努力思考能完整形容谬斯的一句话，但却没有好点子。之后A-RISE的领队小翼突然出现在穗乃果面前……

雪穗和亚里沙平安的考上了音乃木坂学院，九个人开始讨论谬斯今后的事。妮可认为就算换了团员也应该要继续下去，但花阳却觉得有这九个人才算是谬斯。结果还是讨论不出结论来，绘里认为这应该是留下来的团员要决定的事。因此剩下的六个人决定要讨论出结果。各自想着关于谬斯的未来而彻夜难眠……

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……