故事延续在电视动画版《LoveLive! 第二季》的最后一话。当届“LoveLive! ”大赛优胜的μ's，因为三年级生的毕业，原先已做出解散并终止活动的决定。就在三年级生毕业典礼的这一天，当她们即将步出校园时，突然收到一份来自“LoveLive! ”大赛主办单位的通知。为了将第三届大赛办得更加盛大，大赛的主办单位对当届的总冠军（也就是μ's）发出请托，邀请她们前往美国进行Live，以增加“LoveLive! ”大赛在大众面前的能见度。 与未知的世界接触之后，一点一滴逐渐成长的9人，作为学园偶像，最后可以做点什么呢？在有限的时间内，μ's所呈现的最棒的Live会是什么样子呢？

故事发生在名为浦之星的私立女子学院之中，一群充满了正能量的可爱少女们在此学习生活。其中，有九位闪耀着耀眼光环的少女们，她们共同为了成为校园偶像而努力的挥洒着汗水，在这条充满了挫折和荆棘的道路上，她们凭借着勇气和实力，究竟能够走多远呢？
活泼开朗的高海千歌（伊波杏树 配音）、成熟冷静的樱内梨子（逢田梨香子 配音）、大大咧咧的松浦果南（诹访七香 配音）、傲娇冷漠的黑泽黛雅（小宫有纱 配音）、运动万能的渡边曜（齐藤朱下 配音）、二次元少女津岛善子（小林爱香 配音）、温婉内向的国木田花丸（高槻加奈子 配音）、混血大小姐小原鞠莉（铃木爱奈 配音）和胆小懵懂的黑泽露比（降幡爱 配音），这九名性格各异的少女，她们小小的肩膀上背负的，是闪耀着万丈光芒的理想。

故事发生在静冈县沼津市海边的小镇、位於内浦的私立浦之星女子学院。在这间骏河湾一隅的小小高中里面，以2年级的高海千歌为中心的9名少女，怀抱著远大的梦想挺身而出。那就是，要成为闪闪发光的“学园偶像”！只要努力不懈梦想一定会实现──。现在只需要朝著那闪耀的目标，奋不顾身地勇往 直前就行了！ 从此，少女们“ 大家一起实现的故事”（学园偶像计划）就此展开！