(以下内容来自小说)
在小学低年级时在星期天绘里经常同奶奶去圣尼古拉大教堂。一次,奶奶去因为一些事而去教堂,绘里也随之前往。但是当时的教堂的日常活动已经结束,倍感无聊的绘里走到教堂外爬树打发时光。这时绘里注意到有三个鬼鬼祟祟的小女孩在教堂门口东张西望,随机溜进了教堂。目睹了这一幕的绘里认为她们三人是来教堂行窃的小偷,便悄悄跟随在三人后面。当三人准备进入至圣所时,绘里现身喝止了她们。没想到三人居然是同一个小学的高坂穗乃果、南小鸟和园田海未。原来是穗乃果想尝下教堂在星期天免费发放的面包,同时又对教堂内部很好奇,便拉了小鸟和海未来教堂探险。得知是场误会的绘里也因此松了口气,同时对于穗乃果大条的性格感到无奈。不过之后绘里便很少去教堂了。 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。为此穗乃果、小鸟和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。但是这个方法遭到了身为学生会长的绘里的极力反对,认为“二年级了应该做点有意义的事,不该浪费时间在这种毫无意义的事情上”。
面对绘里的反对,穗乃果等人并没有轻言放弃。在经过了刻苦的训练之后,穗乃果等人以μ's的偶像组合迎来了第一场演出,但是演出现场没有一个观众。面对如此情形,穗乃果等人还是坚持进行了演出。
表演完毕后,面对绘里的“我认为就算继续下去也没有什么结果”的质疑,穗乃果等人坚定地认为自己会将继续进行表演。尽管如此绘里对于穗乃果等人的偶像活动还是抱怀疑以及不支持态度。 绘里请求理事长停止μ's的相关活动,但理事长以“μ's看起来并非没有人气”为由驳回。无奈之下绘里只好另寻它法。
一个偶然的机会,海未遇到了正在校门口等姐姐的绚濑亚里沙。经过一番交谈,海未得知了之前的两场表演的视频都是绘里偷偷拍下来传到网上的。正在这时,两人遇到了出来迎接亚里沙的绘里。
在公园中,海未对于绘里录下演唱会并传到网上的行为表示感谢,但是绘里却说“其实只是想让你们知道自己的活动有多么幼稚,没想到起了反作用”、“你们这些校园偶像在我眼里都只是外行人”。对于绘里的一番话,海未感到不理解,便去找东条希解惑。希没多说什么,只是给了海未绘里小时候芭蕾舞比赛时的视频。看完视频的海未受到了很大的打击,便决定请绘里指导她们。
虽然不认同μ's的活动,但绘里还是答应的μ's的请求。在指导μ's的过程中,绘里被即使面对严峻的现实也不气馁的成员们的决心打动,开始发现自己的真正心意,在内心中很渴望当偶像。但由于内心的责任感,绘里对于成为校园偶像一直很矛盾。在走廊上,面对希的质问,最后心理防线崩溃的绘里说出了“你认为我还能说出‘我们来做偶像吧’这种话吗?”之后便哭着跑开了。
在教室里,绘里独自一人望着窗外,这时穗乃果向绘里伸出了手邀请绘里加入μ's,在此之前希将情况告诉了穗乃果等人。面对穗乃果等人的邀请,绘里终于想清了自己真正想做的事情,同意加入μ's,随后希也加入μ's。
随后μ's在学院展示会上进行了九人的第一场表演。 在第二次LoveLive!中,为了迎接最后的预赛,大家都在商讨对策。这时候希提出唱情歌的建议,对此花阳表示支持,绘里也认为可以一试,于是大家开始了情歌的创作尝试。
在经过了一系列的尝试之后,情歌还是没有创作出来。对此西木野真姬建议还是贯彻原有的风格,但这次绘里却一反常态地坚持情歌,这引起了真姬等人的怀疑。
在穗乃果家分别之后,真姬为了调查真相而跟踪绘希二人。在跟踪路上,真姬得知了绘里一直坚持情歌是因为希的愿望。
在希的家中,绘里向真姬解释了希坚持唱情歌的原因,希也向二人吐露了自己的心声。对此两人表示理解,并且暗中召集了μ's一众。
在最后预赛中,μ's凭借一首《Snow halation》赢得预赛。 进入决赛的μ's更加努力地准备比赛,最后以一首《KiRa-KiRa Sensation!》赢得总冠军。
赢得冠军之后,众人为准备着毕业典礼而忙碌着。穗乃果到达学生会办公室时遇见了绘里。在办公室内,绘里对穗乃果表达了内心中的感慨。面对绘里的感慨,穗乃果抱住了绘里,并且表达了自己内心的想法。穗乃果的一番话令绘里感动不已。
在毕业典礼上,穗乃果作为学生代表为即将毕业的三年级生送去祝福。一向不善表达的穗乃果以一首《爱上你万岁!》为三年级生送去祝福,在台下的μ's的其他成员也附和着歌唱,绘里等人感动得泪流满面。
典礼之后,在众人准备离开学校之际,小泉花阳收到了一封邮件……
μ's的故事再度开始。