Noya Itsuki acabou de ser transferido para a Escola de Ensino Médio Ebisugawa. Como sempre teve fascínio pelo espaço, decide ingressar no Clube de Astronomia. No entanto, ele entra por engano no Clube de Astronomia - um clube cujos membros são todas mulheres otakus. Itsuki percebe que os membros são muito estranhos, mas ele ainda não percebeu que se juntou ao clube errado. Sua vida se torna muito estranha muito rapidamente.