어린 시절에 어떤 사람과 약속했던 소행성을 발견한다는 꿈이 있었던 ‘코노하타 미라’는 고등학교에 입학하지만 입부하려 했던 천문부가 없어져 큰 충격을 받는다. 그런 가운데, 올해부터「천문부」와 「지질연구회」가 합병한 「지학부」가 생겼다는 소식을 듣고 곧바로 입부하게 되고 부실에서 ‘미라’를 기다리고 있던 것은 개성적인 세 명의 선배와, 그리고 다른 한 명이었는데…

오늘은 강가에서 신입부원 환영회 바비큐를 하는 날. 일행은 돌멩이를 찾거나 밤하늘 관찰회와 같은 다채로운 하루를 즐기고 그 후에 회보인 「KiRA KiRA」를 만들기로 한다 한편, 각자 회보 주제를 정하는 가운데, 좀처럼 기사를 쓰지 못하는 ‘미라’는 그럭저럭 내용을 정리하지만, 언니인 ‘미사’로부터 미라답지 않다는 말을 듣고 그런 때, ‘미라’ 일행은 ‘아오’로부터 기사 삽화를 부탁받는데…

추가 시험을 받게 된 ‘미라’와 ‘아오’는, ‘미라’의 집에서 ‘스즈’, 그리고 ‘미라’의 언니인 ‘미사’와 함께 공부 모임을 가지기로 한다. 이후 추가 시험을 간신히 통과한 두 사람은, ‘스즈’의 빵집에서 첫 아르바이트를 하게 되고, 첫 알바 급료를 받아 역 앞에서 놀기로 한다 그런 가운데, ‘이노’선배와 ‘스즈’를 목격하게 되고, 의외의 조합에 놀라며 두 사람의 뒤를 몰래 쫓아다니는데…

여름 합숙을 위해 지질 표본관과 JAXA로 떠난 일행 그곳에서 광물과 화석을 보고 드물게 들떠있는 ‘사쿠라’와, 그런 ‘사쿠라’를 보며 왠지 모르게 흥분하는 ‘이노’ 다른 한편에서는, ‘먼로’, ‘미라’, ‘아오’가 인공위성과 로켓에 달아오르고 소행성 발견 정보를 얻기 위해 여기저기 돌아보는 ‘미라’와 ‘아오’ 좀처럼 정보를 얻지 못한다. 이후 숙소인 ‘엔도’ 선생님의 조부모의 집에서 바비큐와 천체관측을 즐기는 일행 그때 ‘엔도’ 선생님이 꺼내든 것은…

‘스즈’의 제안으로 바다에 놀러온 ‘미라’, ‘아오’. ‘이노’ 그런 가운데, ‘미라’의 친한 친구 자리를 걸고, ‘스즈’와 ‘아오’가 승부를 거는데… 다른 날, ‘미라’는 ‘사쿠라’와 둘이서 미네랄쇼를 보러 가게 되고 그곳에서 ‘사쿠라’는 여러 종류의 돌을 앞에 두고 대흥분한다. 그것도 잠시, ‘사쿠라’는 미래에 대한 목표가 없다는 고민 때문에, 수험공부에 집중이 되지 않는다며 푸념을 쏟아낸다. 그리고 여름방학이 끝나고 축제 준비가 시작되는데…

'먼로'와 '사쿠라'가 은퇴하면서, '미라','아오','이노'만 남은 신생 지학부가 스타트를 한다. 그런 가운데, '이노'에게 부장으로서의 자신감을 갖도록 하기 위해, 어린이회의 천체 관망회의 강사를 맡게 되고 하지만, 보통 수단으로는 흥미를 가지지 않는 아이들을 두고 '미라'일행은 분투한다. 그리고 오리온자리 유성군을 관측한 다음날 아침, '아오'가 학교츨 결석하게 되고 '아오'를 걱정한 '미라'와 '이노'는 병문안을 하러 가는데...

부장으로서 자립하기 위한 첫 걸음으로 예선에 도전하는 '이노' 그리고 2학기고 끝나가고, 어느덧 지학부 크리스마스 송년회가 열리기 된다 이후 냄비 요리로 훈훈해지며 평소대로 밤하늘을 관측한 일행 그렇게 겨울의 다이아몬드를 올려다보던 중, 갑자기 '아오'가 눈물을 흘리고, 이에 '아오'는 괜찮다고 말했는데.....

'아오'가 전학을 가지 않고 '미라'의 집에서 같이 살 수 있도록 각자의 가족을 설득하는 '미라'와 '아오' 한편, 발렌타인을 앞두고, '사쿠라'는 '스즈'에게서 배워 만든, 첫 수제 초콜릿을 지학부 모두에게 건네준다 그런 가운데, '스즈'는 '미사'가 먼 곳의 대학으로 간다는 것을 알게 되는데...

신입생인 '나나미'와 '사쿠라'의 여동생 '치카게'가 들어온 지학부. 그런 가운데, '사쿠라'와 마찬가지로 지질에 관심 있는 '치카게'와 달리 '나나미'는 기상(気象)을 배우고 싶어 하며 지학부 활동에 부족함을 느낀다. 한편, 신입생이 다양하고 즐거운 체험을 할 수 있기를 바라는 '미라'는, 작년을 떠올리며 환영 바비큐를 하자고 제안하는데...

'아오'도 견학자로 참여가 허용되어, 드디어 반짝별 챌린지 시작! 천문대 관람 등의 프로그램이 진행되고, 밤이 된다. 같은 그룹이 된 '토모리'와 '마키타'와 함께, 드디어 천문대에서 소행성의 탐색이 시작된다. 그런데 하늘에 구름이 몰려오고...

반짝별 챌린지 2일째. 하늘에는 구름도 없어 관측하기 좋다. 촬영한 데이터의 체크를 진행했더니 미지의 소행성으로 보이는 천체가 발견된다. 높아지는 긴장감. 이것이 진짜 마지막 기회라고 여기며 다시 한 번 촬영이 이루어진다. '미라'와 '아오'가 같은 반인 '토모리'와 '마키타'와 함께 사진을 체크하자...