《輕音少女》講述的是一個四人女子組合在一個即將廢部的輕音樂部從零開始展開音樂活動的故事。
新學年開始，高中一年級新生平澤唯在誤將“輕音樂”當做了“輕便、簡易的音樂”，而由於自己小時候玩響板得到老師表揚，於是決定申請入部。
另一方面，櫻丘高中“輕音部”因原來的部員全部畢業離校，此時輕音部新成員只有秋山澪和田井中律兩人，無法滿足部員至少四人的最低人數要求即將廢部。此外，千金小姐琴吹䌷被律和澪吸引而加入輕音部。
於是，這四名高一女生聚在了一起，便有了吉他手平澤唯、貝司手秋山澪、鼓手田井中律以及鍵盤手琴吹䌷，輕音部的故事也由此展開。