술집이 늘어서 있는 거리 한구석에 있는 낡은 식당. 밤 12시부터 아침 7시쯤까지 영업하는 것에서 사람들은 '심야 식당'이라 부른다. 심야 식당에서는 재료만 있으면 뭐든 만들어준다. 단골 손님으로 게이 Bar에서 일하는 코스즈, 스트리퍼 마릴린 등이 등장한다. 어느 날 야쿠자 '류'가 부하 '겐'을 데리고 가게에 온다. 생트집 잡는 겐의 언행에 일촉즉발의 상황이 발생하지만, 류는 마스터가 만든 빨간 비엔나소시지를 먹고 감동한다. 류에게는 빨간 비엔나소시지에 잊을 수 없는 추억이 있는데...

가게를 닫으려고 한 아침 6시 반쯤, 인기가 없는 트로트 가수인 미유키가 식당을 찾아온다. 미유키가 주문한 것은 '고양이 맘마'. 미유키는 트로트 가수로서 인기는 없지만 노래하고 싶은 마음이 큰 나머지 아침까지 노래방에 있었다고 말하고, 그 이야기를 들은 마스터는 단골 손님의 작사가를 미유키에게 소개시켜준다. 미유키의 노래를 듣고 작사가는 미유키에게 '헤매는 고양이'라는 곡을 선물하고, 그 곡이 히트하면서 미유키는 주목 받는 트로트 가수가 되는데...

식당에서 모인 서른살 언저리의 세 사람, 미키, 루미, 카나는 항상 각각 매실, 명란젓, 연어 오차즈케를 시킨다. 그 모습을 본 마스터는 몰래 그녀들을 '오차즈케 시스터즈'라고 부른다. 오차즈케 시스터즈는 순애(純愛)를 추구하며 결혼하고 싶다고 항상 이야기한다. 그러던 어느 날, 루미가 맞선을 보러 큐슈의 본가로 돌아가버리고, 그 와중에 미키의 전 남자친구와 카나가 사귀기 시작하면서 여자들의 우정에 금이 가게 되는데...

최근 가게에 오기 시작한 남자가 항상 주문하는 건 감자 샐러드. 가게에서 식사를 하고 있던 타나카는 이 남자가 전설의 카리스마 AV 배우 이렉트 오오키라는 걸 알고 그 자리에서 제자로 받아달라며 부탁한다. 오오키는 곤란해했지만 젊은이의 한결같은 마음을 받아들이기로 한다. 타나카가 데뷔를 앞둔 어느 날 밤, 어머니가 쓰러졌다는 전화가 걸려온다. 그러나 별일 아니라고 말하는 타나카에게 오오키는 격노하는데...

어느 날, 단골인 코미치가 요리평론가 토야마를 심야 식당에 데려온다. 그러나 음식에 대한 지식을 뽐내는 토야마 때문에 가게 분위기는 싸해지고 만다. 그런데 그때, 떠돌이 가수 고로가 가게 안으로 들어온다. 늘 먹던 버터 라이스를 주문하고 보답으로 노래를 열창한다. 그 후로 토야마는 매주 심야 식당에 다니기 시작하며 버터 라이스를 주문하지만, 어찌된 일인지 그날 이후 고로는 찾아오지 않게 되었는데...

부은 얼굴로 심야 식당을 찾아온 복서 캇짱. 그는 시합에 이긴 날에는 항상 돈까스 덮밥을 먹는다. 그러던 어느 날, 캇짱은 단골 중 한 명인 아케미를 만나면서 사랑에 빠지게 된다. 그런 캇짱에게 이기면 타이틀 매치에 출전할 큰 기회가 찾아오지만, 주위에서는 절대로 이기지 못할 거라고 이야기한다. 이에 캇짱은 일을 그만두고 복싱에 전념해서 그 시합에서 이기면 아케미에게 프러포즈하기로 결심하는데...