„Sora no Otoshimono” to historia o Tomokim Sakurai, który od dziecka zawsze budził się ze łzami po śnie o aniele. Jego przyjaciółka z dzieciństwa, Sohara Mitsuki, postanawia zwrócić się o pomoc do ekscentrycznego maniaka nieba, Eishirou Sugaty. W rezultacie odkrywają związek między snem Tomokiego a tajemniczym zjawiskiem – Nowym Światem. Kiedy pewnego dnia do życia Tomokiego wkracza tajemnicza dziewczyna spadająca z nieba, wszystko się zmienia. „Sora no Otoshimono” opowiada o codziennych aktywnościach Klubu Odkrywców Nowego Świata, których celem jest zrozumienie przybyszów z kosmosu – Angeloidów.