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结丘女子高等学校，这所位于表参道、原宿和青山这三条街区之间的新学校迎来了第三个春天。结成了学园偶像组合Liella!的涩谷香音等人迎来了新一届学生。新的少女们开始作为“学园偶像”活动！ ！我想。和新生们一起努力——。迎来新的成员、目标是最亮的星的香音她们的「大家一起实现的故事（School idol project）」。飞翔吧！我们的LoveLive！
一切的开始追溯到1987年9月，在日本某处发生的离奇事件。事件发生之后的10多年来一直和未知的威胁对抗的火岛博士和与那岭博士组成了开发小组并在双神岛建设了研究所，著手进行地球制弹劾凰机械人的开发计划。多年后，终于完成了称之为“素体”的机械人原型机体。但是，就在这时候，主张此后的量产计画应以生产导向及效率为优先的无人驾驶机械人的火岛博士和为了防止万一机械人不听指挥发狂时的危险性的有人驾驶机械人的与那岭博士之间产生对立。经过长久激烈的争论后，火岛博士的提案因为危险性太高的理由被驳回而决定生产有人驾驶的机械人。火岛博士同时也被逐出研究所。
被孤儿院赶出、濒临饿死边缘的少年中岛敦与一群风格奇异的男人们相遇了。
