故事发生在以音乐为中心、次文化兴盛的涩谷，与能映射出人们内心“真正的心愿”的「世界」中。某天，一直用音乐给人们带去力量的虚拟歌手初音未来，发现自己的歌声无论怎样都无法传达出去……而一群在「世界」中追寻音乐梦想的少年少女们与初音未来相遇，共同寻找着可以让初音未来“将歌声传达出去”的方法。
