大八木朔（前野智昭配音）升入高中后回到童年居住的小鎮(zhèn)生活，在這里遇見了兒時玩伴明野美星（伊藤加奈惠配音）。因童年陰影心存抗拒的朔被強勢的美星強迫加入瀕臨廢社的天文社。社團中性格各異的成員們逐漸影響著朔的生活：對朔懷有好感而追隨其入社的蒔田姫（戶松遙配音），成熟穩(wěn)重的學生會書記矢來小夜（早見沙織配音），意外加入的江戶川正志（高木禮子配音），以及沉迷天文理論研究的路萬健康（間島淳司配音）。這群看似古怪的社員們通過觀測會、社團招新等活動不斷引發(fā)混亂，卻在過程中讓朔逐漸理解星空的浪漫。隨著眾人協(xié)力完成廢棄望遠鏡修復計劃，以及共同應對學園祭與社團存續(xù)危機等事件，朔最終從被動參與轉為主動投入，在追尋天文之美的過程中收獲真正的羈絆與成長。