梅莉达（楠木灯 配音）出生于大名鼎鼎的豪门“圣骑士”家族，每一位拥有圣骑士血统的亲眷们都能够使用非常强大的能力。可是，这样的能力在梅莉达的身上却全无踪迹，梅莉达因为被怀疑血统并不纯正而遭到了流放，可即便如此，勤劳坚韧的梅莉达还是对每日的修行毫不松懈，坚信自己总有一天能够爆发出令旁人震惊的力量。 库法（小野友树 配音）被排遣到梅莉达的身边成为了她的家庭教师，实际上，库法的真实身份是隶属于白夜骑兵团的杀手。上级命令库法接近梅莉达，一旦确认她确实无法使用能力后，即将她暗杀。然而，梅莉达的乐观和坚持渐渐打动了库法。
动画舞台设定在1999年、14岁的明智安娜从2027年穿越回1999年的真未来市、在那里她结识了同为14岁、憧憬成为名侦探的少女小林未来、两人目睹了幻影怪盗团夺走人们珍贵之物、令众人陷入困扰的情景后决定挺身而出，变身为名侦探光之美少女。
地纹明日汰（花江夏树 配音）是一名平凡的初中二年级男生，某日，离家出走的他偶然遇见了名为星宫凯特（久野美咲 配音）的女孩，星宫凯特虽然长了一副萝莉般的可爱身材和面孔，其真实身份却是企图征服世界的秘密组织“星”的首领。在阴差阳错之下，地纹明日汰被卷入了“星”的战斗之中，成为了一名战斗员。 腹黑高傲的抖S女鹿羽逸花（伊濑茉莉也 配音）、生得碧眼金发却一口广岛腔的娜塔莎（花泽香菜 配音）、机器人罗伯子（山崎惠理 配音），组织里的最底层生物亚斯（鸟海浩辅 配音），加入“星”后，这些稀奇古怪的角色们接二连三的出现在了明日汰的身边。
