Sekolah Tensho terletak di Distrik 7 Thrive Central, tempat kegiatan ekstrakurikuler sangat diutamakan dan semua klub berpartisipasi dalam kontes menyanyi musim gugur tahunan. Saku Otonomiya, siswi pindahan yang terpaksa menunda awal tahun ajarannya karena kakak perempuannya dirawat di rumah sakit, merasa kesulitan beradaptasi dengan kehidupan barunya yang sibuk. Ia harus menyeimbangkan pekerjaan paruh waktu dan merawat adik perempuannya, sehingga ia kesulitan meluangkan waktu untuk bergabung dengan klub sekolah.
Dalam persiapan kontes menyanyi mendatang, klub menyanyi sekolah ingin menggunakan lagu Sousuke Kagura, “Cloudy Days”, tetapi Kagura enggan memberikan izin. Lagu tersebut membutuhkan vokalis dengan rentang tiga oktaf untuk menyanyikannya, dan ia yakin hanya seorang VOCALOID yang dapat memenuhi standar tersebut. Ia mengizinkan klub untuk menggunakan lagunya dengan syarat mereka dapat menemukan vokalis yang memiliki rentang vokal tersebut untuk menyanyikannya dengan benar.
Saat memutar otak untuk menyusun lagu berikutnya, Kagura tak sengaja menemukan Otonomiya menyanyikan “Cloudy Days” dengan sempurna. Ia mengajak Otonomiya untuk membentuk unit bersamanya untuk kompetisi. Di saat yang sama, klub menyanyi mencoba membujuknya agar bergabung agar mereka dapat menggunakan lagu Kagura. Seiring kompetisi semakin dekat, Otonomiya harus mengatasi keraguannya dan memutuskan siapa yang akan ia ajak bergabung.
