故事发生在彩玉大学的理科研究室内，冰室菖蒲（雨宫天 配音）和雪村心夜（内田雄马 配音）是在这里工作的两名研究生。某日，让心夜没有想到的是，自己竟然收到了菖蒲的告白。所为万事以科学为上的理科研究生，对于爱情自然也要用符合逻辑的证据去证伪，为了证明菖蒲对自己的爱确有其事有迹可循，心夜带领着整个实验室开始了对爱的实验。每天都像佣人一样被使唤来使唤去的解说员奏言叶（原奈津子 配音）、性格反复无常，过于以自我为中心的棘田惠那（大森日雅 配音）、表面看来是个不良少年，实际上却是个死宅的犬饲虎辅（福岛润 配音），陪着菖蒲和心夜进行爱情实验的是这些可爱的研究员们。
故事发生在樱丘高中，围绕着由五个成员组成的轻音部展开。这支名为“放学后茶会”的乐队中，担任吉他和主唱的是天然呆少女平沢唯（丰崎爱生 配音），担任贝斯手的是稳重但容易害羞的秋山澪（日笠阳子 配音），担任鼓手的部长，是非常有活力的田井中律（佐藤聪美 配音），温柔热情的键盘手是琴吹紬（寿美菜子 配音），吉他手是学妹中野梓（竹达彩奈 配音）。新学年开始，除了小梓，大家都升上三年级，还被分到了同一个班级。然而要是再不招揽新成员入部，来年四名成员毕业离校，轻音部就要面临废部的命运了。
