현실에 충실한 사람으로 보이고 싶은 서른 언저리의 회사원 엔도 아이는 친구 사이에서 어지간히 허세 부리는 나날을 보내왔다. 하지만 결혼을 의식하는 남자친구는 그 모습이 꼴사납다며 아이를 찬다. 어느 날, 실의에 빠져 아이가 떨어트린 스마트폰을 주워준 이를 만나기 위해 한 라이브 하우스로 향한다. 그곳에선 오타쿠들의 이상한 열기 속에서 지하 아이돌의 라이브가 열리고 있었다. 아이는 그중에서도 노래, 춤을 모두 못하는 쿠리모토 하나를 보고, 그 꼴사나운 모습에서 본인을 발견한다.
아이는 하나를 응원하기 위해 자주 라이브를 보러 가게 됐다. 오타쿠 동료들과 마음을 터놓기 시작한 무렵, 우리타라는 스토커 기질이 있는 오타쿠가 하나를 픽했음을 알게 된다. 그러나 사태는 생각보다 심각하여 운영 쪽의 문제와 하나의 빈곤한 상황도 알게 된 아이. 위험과 얽히기 싫은 마음과 어떻게든 하나를 구해주고 싶다는 마음 사이에서 고민한다.
우리타 격퇴 작전을 끝내고 아이와 하나의 거리가 좁혀진다. 오타쿠 활동을 열심히 하며, 일도 능률있게 해내며 아이의 매일은 충실해지지만, 오타쿠라는 사실은 계속해서 숨긴다. 아즈키사와에게 날카로운 지적을 받지만, 자신이 아이돌 오타쿠임을 인정하는 것이 불편한 아이. 그러던 어느 날, 아이는 라이브 회장 근처에서 회사 동료와 우연히 만나게 된다.
아이돌 페스티벌의 출장을 걸고 투표 배틀에 서니 사이드 업이 도전하게 된다. 오타쿠 동료가 투표권을 사 모으는 한편, 아이는 이런 상술에 이해가 가질 않아 금전적으로 무리하지 않는 범위에서 도와주고자 결심. 하지만, 어느 날 라이브에서 하나가 쓰러지고 만다. 심야의 아르바이트도 하고 있기에 과로로 쓰러지기 전까지 열심히 연습한 하나가 기특해서 감동한 아이. 어떻게 해서든 서니 사이드 업을 페스티벌에 보내주고자 어떤 결심을 굳힌다.
아이돌 서머 페스티벌을 하고 9개월 후. 인기와 지명도가 올라간 서니 사이드 업에게는 다양한 일이 밀려들어 오게 된다. 하지만 바빠지면서 멤버의 프로 정신이 엇갈리기 시작하고, 센터인 카린과 2인자인 린레이가 대격돌. 이윽고 그것은 오타쿠들도 휘말리는 대리전쟁이 된다. 그러던 어느 날, 하나를 픽한 중립파 아이에게 의외의 인물로부터 연락이 오는데...
불화를 극복한 서니 사이드 업은 훌륭하게도 웹 광고에 출연하게 되고, 분위기가 좋다. 하지만, 언젠가부터 하나를 둘러싼 어두운 소문이 나돌기 시작한다. 아이는 믿지 않는다고 스스로를 타일렀지만, 그 후로 하나의 태도는 앞뒤가 다름을 느끼게 되고, 번민하게 된다. 그러던 어느 날, 라이브 회장에 하나의 과거를 아는 인물이 방문한다.