Menacée d'extinction par des entités extraterrestres appelées Noise, l'humanité essaie de faire face à ces envahisseurs. Alors que les armes conventionnelles ne les atteignent pas, d'anciennes reliques sacrées, les Symphogear, apparaissent comme étant le seul moyen permettant de les éliminer. Considérées comme des idoles aux yeux du grand public, Kanade et Tsubasa sont en réalité des Valkyries qui combattent les Noise à l'aide de leur chant. Lors d'un concert qui tourne court après une attaque surprise, Hibiki, une jeune adolescente pleine de vie, va devenir par accident la détentrice d'une de ces armures magiques. Deux ans plus tard, se retrouvant au cœur de la lutte pour la survie de l'humanité, elle apprendra à utiliser sa nouvelle force pour protéger ceux qu'elle aime.