L'action se déroule à Uchiura, près de Numazu, dans la préfecture de Shizuoka. L'école locale, le lycée pour fille Uranohoshi, doit fermer et être fusionnée avec un autre lycée de Numazu. Chika Takami, une fille se décrivant comme normale, s'inspire de μ's pour rassembler des amies et former son propre groupe d'idoles appelé Aqours. Cherchant à promouvoir l'école pour empêcher la fermeture, elles vont s'inscrire au « Love Live! », un concours d'idoles scolaires, déjà remporté par μ's dans le passé. Mais il est beaucoup plus difficile qu'avant à cause de l'augmentation des participantes.