本片是以神木高中“古典部”为舞台，围绕四个部员折木奉太郎、千反田爱瑠、福部里志、伊原摩耶花展开的校园推理剧。神木高中一年级生折木奉太郎是一个“节能”主义者，他信奉“不必要的事不做，非做不可的事就尽快解决”，过着“灰色”的高中生活。不参加任何社团的他，却因为姐姐的拜托而加入了濒临废部的“古典部”。在古典部他结识了好奇心旺盛的千金小姐千反田爱瑠，国中好友福部里志、伊原摩耶花也相继加入古典部。
宇宙流浪汉李约素无意中发现了多年前失踪的移民飞船“上佳”号，并目睹了令人惊惧的异常现象……人们逐渐发觉了正在逼近人类的巨大危险，几经周折最终科尼尔星域各方势力不得不合力应对强敌。孰料，异族的强大超乎想象，科尼尔星域人类在全军覆没之际，只得派出李约素向银河之心的强大人类文明求救……
故事发生在虚构的城市空崎市，在那里，存在着一支由身手矫健的少女们所组成的特工组织“月影”，每天入夜，少女们的身影便会在月亮的映照下穿梭在城市的角角落落，守护这座城市与市民们的安全。犯罪组织“魍魉”一直对空崎市虎视眈眈，屡屡进犯，他们是月影最大也是最难对付的对手。源桃（安斋由香里 配音）是一名高中二年级的学生，本来 平凡无异的她，凭借着自己的特殊能力，在机缘巧合之下加入了月影。在那里，她结识了个性认真严谨的半藏门雪（沼仓爱美 配音）、积极向上的相模枫（藤田茜 配音）和桀骜不驯古灵精怪的八千代命（洲崎绫 配音）等人。
“你能，和我组一辈子乐队吗？”
