„Love Live! Superstar!!” to historia o dążeniu do realizacji marzeń. Główna bohaterka, Kanon Shibuya, jest zdolną muzyk, która z powodu swojej tremy scenicznej nie dostaje się do muzycznego programu szkoły średniej Yuigaoka i musi zadowolić się ogólnym. Mimo decyzji o porzuceniu muzyki, jej koleżanka Tang Keke budzi na nowo jej pasję za pomocą swojego zamiłowania do szkolnych idoli. Pomimo pewnych przeciwności, dziewczyny decydują się założyć klub szkolnych idoli, ale pod jednym warunkiem – muszą zdobyć pierwsze miejsce na Festiwalu Szkolnych Idoli w Yoyogi. Czy ta grupa aspirujących idoli sprosta wyzwaniom na swojej drodze?