Noya Itsuki acabou de ser transferida para a Escola Secundária 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 otaku. Itsuki percebe que os membros são muito estranhos, mas ainda não percebeu que entrou no clube errado. Sua vida se torna muito estranha rapidamente.