位于东京都千代田区的传统高校音乃木阪学院,因为入读的学生人数骤减而面临着废校的危机。为此高坂穗乃果、南小鸟和园田海未三人努力寻找阻止废校的方法。最后,她们找到了一条方法——成为偶像,并开始招募成员。花阳在走廊上看到了μ's募集成员的海报。花阳从此开始默默地关注着μ's,却没有加入μ's的自信与勇气。
迎新会后,穗乃果、小鸟和海未三人的首次Live也要在大礼堂举办了。幕布掀开,面对空无一人的大礼堂,三人愣了很久。直到看到花阳匆匆忙忙地跑来,三人才鼓起勇气开始了《START:DASH!!》的演唱。
在羊驼房和穗村,穗乃果两度对花阳发出了邀请,想让花阳加入μ's;放学的时候,青梅竹马的凛看穿了花阳想加入μ's的心思,鼓励花阳加入μ's;去真姬家归还真姬掉在走廊的学生证时,真姬也希望花阳去做自己的喜欢的事,支持她加入μ's——似乎一切都在牵引着花阳向偶像接近。
次日,花阳在大树下碰到了真姬。真姬带领花阳练习发声,来说明花阳确实拥有成为偶像的潜质。随后跑来的凛想带花阳去加入μ's,却遭到真姬的反对。真姬和凛争吵一番之后,一起拉着花阳去寻找穗乃果、小鸟和海未。在凛和真姬的鼓励之下,花阳鼓起勇气,大声说出:
“我对偶像的热情绝对不会输给任何人!”
花阳顺利加入了μ's,成为了μ's的第四名成员。 在穗乃果被发现体重超标的时候,花阳毫无自觉地大口吃着新米饭团。直到真姬提出了对花阳的疑问,花阳才发觉自己的体重也超标了的事。
此后,花阳与穗乃果在海未的监督下开始减肥。在进行五公里长跑时,穗乃果发现了一家名叫“黄金米 ”的店。穗乃果怂恿花阳与她一起去吃饭。刚开始花阳是拒绝的,但当花阳看见了“饭免费加大”的字样时,花阳也经受不住诱惑了。从此每次进行长跑的时候,两个人总会进店吃一顿。在海未发现并且予以更严格的监督、训练之后,花阳减肥成功,而减肥失败的穗乃果也在学生会事件后减回了之前的体重。 μ's凭借一首《Snow halation》成功进入第二届LoveLive!总决赛。
虽然进入了决赛,但大伙儿还是沉浸在即将离别的伤感之中。大伙儿对于比赛后μ's是否要继续保留产生分歧。矢泽妮可坚持μ's要继续保留,绚濑绘里和东条希没有给出明确的态度,只是认为比赛之前不应该谈论这件事。经过一番思考,在奔赴最终战场之前,高一生和高二生对着大海喊出了“第二届LoveLive!结束后μ's解散”的约定。
在总决赛上,九人本想以一首《KiRa-KiRa Sensation!》作为结束,在演唱完毕后观众们却喊出了“安可”。于是相拥而泣的九人返场,《如今的我们》的前奏响起,整个比赛的气氛被推向高潮。
比赛结束后,妮可任命花阳为下一届偶像研究部的部长,花阳又惊又喜,继承了妮可的部长之位。
在高三生的毕业典礼上,作为学生会长的穗乃果以一首“爱上你万岁!”为高三生送去祝福,台下的μ's其他成员也附和着,绘里等人感动得泪流满面。
典礼之后,九人本想离开学校,这时,花阳收到了一封邮件……
μ's的故事再度开始。 (以下内容来自小说。)
花阳读小学一年级时,附近的交通博物馆宣布要闭馆了。这令花阳落寞不已。不过因为即将闭馆的缘故,来馆参观的人数也增多了。花阳和凛相约再去博物馆看一次。
进入博物馆之后,调皮的凛不由分说开始和花阳玩起了抓鬼游戏。体力和技巧都不如凛的花阳自然抓不到凛。在馆内第一层转了三圈之后,疲惫的花阳做到椅子上休息。这时花阳听见后面传来凛的声音,往后一看,原来凛被博物馆里的保安员抓住了。保安员以为凛是独自一人来的,要把她带到办公室里通知她的家长。花阳想上前解释,但因为害怕不敢上前。这时凛注意到了花阳,打手势让花阳自己走。但花阳无法抛下凛一人逃跑,最终鼓起勇气径直冲到保安员前向保安员撒了个谎。保安员信以为真也没再追究下去,便走开了。事后凛夸花阳是个勇敢坚强的人,花阳也为自己的勇气感到不可思议。之后听了凛的一番话,花阳感到很开心。