»Love Live! Sunshine!!« handelt von der umgänglichen Chika Takami, die eines Tages Tokio besucht und dort von der ehemaligen Idolgruppe μ’s erfährt. Prompt sieht sie ihre Chance gekommen, selbst ins Rampenlicht treten zu können. Kein Wunder, dass sie hoch motiviert ist, an ihrer Schule, der Uranohoshi-Mädchenoberschule, einen entsprechenden Idol-Club zu gründen, denn bislang war sie weder in einem Club noch fiel sie mit besonderen Talenten auf. Zwar wird sie von ihrer Freundin You dabei unterstützt, trotzdem muss sie noch mehr willige Mitschülerinnen finden, die sich ihr anschließen. Als wäre das nicht schwer genug, ist Dia Kurosawa, die Vorsitzende der Schülervertretung, strikt gegen die Gründung eines solchen Clubs.