Ensemble Stars! sigue la senda marcada por otras franquicias en las que el jugador se pone en la piel de un manager de promesas a idols. En esta ocasión llegaremos a una escuela privada para idols muy reconocida por haber tenido entre sus alumnos a grandes talentos del mundo del espectáculo. La protagonista es una solitaria alumna solitaria que se traslada a la escuela debido a una situación especial y entra en el departamento de productores de la escuela.

Ashiya Mizuki es una chica japonesa que vive en los Estados Unidos, y decide mudarse a Japón e ir a la misma escuela en la que va un ex atleta de salto alto, alejado por una lesión en sus tendones (causada por una visita a Estados Unidos), al cual ella admira mucho y decide ayudar a volver a saltar. Pero Sano Izumi asiste a un internado exclusivamente masculino, así que Ashiya Mizuki decide disfrazarse como un chico para cumplir el sueño de ayudarlo a sonreír de nuevo y de que Sano vuelva a saltar… lo que no imaginó es que iba a encontrarse con un sinfín de situaciones y personajes que cambiarían su vida y su forma de pensar… pese a ello, ella se empeña cada día con una sonrisa para lograr abrir esa fortaleza de hielo que es la vida del chico que le cautivó.

Las personas que pueden materializarse las armas de su alma se llaman "Blazers", y asisten Kouryou Academy High School con el fin de aprovechar sus capacidades. Cada estudiante está obligado a asociarse con otra, con la esperanza de que un día, el par puede alcanzar el poder absoluto de Duo. Tooru Kokonoe espera asistir a esta academia con el fin de obtener el poder después de que su hermana y amigos fueron asesinados por un hombre misterioso. Sin embargo, en la ceremonia de apertura, que se ve obligado a duelo en contra de la persona que se sienta junto a él, con el perdedor de ser expulsado. Como Tooru se prepara para dar el partido de su todo, no es un arma que se manifiesta desde su alma, sino un escudo, una irregularidad que llama la atención de un estudiante extranjero llamada Julie Sigtuna.