Procesando...Arima Kosei es un prodigio del piano, y cualquier niño músico del mundo conoce su nombre, pero cuando su madre y también maestra fallece, se desmorona en mitad de un recital y desde ese momento es completamente incapaz de escuchar el sonido de su piano aunque no tenga problemas de oído. Dos años después, Kosei sigue sin tocar un piano y ve el mundo como algo monótono, sin color. Se conformaba con llevar una vida tranquila junto a sus amigos Tsubaki y Watari, al menos hasta que una chica lo cambia todo. Miyazono Kaori es una chica muy guapa y una gran violinista cuyo carácter queda reflejado en su modo de tocar. Kaori ayudará a Kosei a volver al mundo de la música y a romper con la rígida estructura musical que Kosei ha tenido siempre presente en su vida..
Ritsuka Uenoyama es un joven que se aficionó a la guitarra siendo muy joven y tras mucho esfuerzo, consiguió alcanzar el nivel que quería, pero la guitarra que tanto amaba ha perdido su brillo y no le divierte ni le apasiona como antes... hasta que un día conoce a Mafuyu Sato, un joven que se aferra a una guitarra con toda su alma pese a que no sabe tocarla y quien le pedirá que le enseñe a tocar... haciendo que todo en la vida de Uenoyama cambie y la música acelere nuevamente su corazón.
La historia base se centra en cuatro chicas que asisten a su primer año de preparatoria, en donde tenemos a Yui Hirasawa y su impaciencia en la búsqueda de un club del cual participar. Por otro lado tenemos a Ritsu Tainaka (baterista) quien le propone a su mejor amiga Mío Akiyama (bajista), inscribirse juntas en el club de música ligera del instituto, pero desafortunadamente se enteran que está próximo a ser cerrado debido a que todos sus miembros se habían terminado de graduar el año anterior. Debido a que el mínimo permitido para aprobar un club es de 4 integrantes, Ritsu y Mío tratan desesperadamente de conseguir que el club no sea cerrado, por lo que en el intertanto lograrán reclutar a Tsumugi Kotobuki quien les indica que solo sabe tocar Teclado. Esto significa que solo hace falta un miembro más para tener nuevamente el club en funcionamiento y es aquí donde luego de una larga espera Yui se decide finalmente por un club, precisamente el de música ligera y con esto salvándolo de la extinción. Desafortunadamente el club requiere de la pieza clave de toda banda musical: el guitarrista, y Yui no tiene experiencia alguna con ningún instrumento.
El protagonista de esta historia, Yuu Haruna, un chico al que le encanta usar Twitter, acaba de mudarse a la ciudad con sus hermanas después de que sus padres se marchasen al extranjero por motivos de trabajo. Una noche, mientras sale a comprar la cena, se topa con una misteriosa chica llamada Fuuka Akitsuki, la cual le rompe el teléfono creyendo que iba a fotografiar su ropa interior. Así da inicio un encuentro que cambiará sus vidas.
Nino Arisugawa, una chica que adora cantar, experimenta por primera vez el dolor de tener que despedirse de su compañero de la infancia, Momo, que se muda. Después de la partida de Momo y tras hacerse amiga de Yuzu, un compositor, ¡Nino tiene que volver a experimentar otra triste separación! Con la música como única conexión y enlace, ¿cómo acabará este amor no correspondido? Como los dos chicos le prometieron que se volverían a reunir gracias a su canto, Nino se aferra a esa esperanza y sigue intentando que su voz les llegue. Ya en el instituto, Nino vuelve a reunirse por casualidad con Yuzu, pero anhela ver a Momo de nuevo…
La historia nos presenta a Takezo, el último miembro del club de koto, un instrumento tradicional japonés. Si no logra encontrar nuevos miembros para el club, este desaparecerá. Un día, estando a solas en la sala del club, aparece un estudiante asegurando que quiere formar parte del club. Este estudiante es Chika Kudo, un delincuente que atemoriza incluso a los peores delincuentes de otras escuelas.
Un día cayó un meteorito negro en el mundo, y éste cambió por completo. El meteorito produjo unos monstruos grotescos llamados D2, que empezaron a correr sin control. Los D2 prohibieron rápidamente toda la música, que era lo único capaz de vencerlos. Pero hubo algunas personas que se resistieron al D2. Son mujeres jóvenes que poseen el poder de la música, el “Musicart”. Estas jóvenes poseen “partituras” que son capaces de vencer a los monstruos. Y también hay personas que dirigen a estas mujeres, el Conductor. El anime se desarrolla en América en el año 2047, que ha caído en la ruina gracias al D2. Takt, un Conductor, se asocia con una Musicart llamada Unmei. Takt anhela que la música vuelva al mundo, y Unmei desea destruir el D2. Su objetivo es viajar a Nueva York.
Hitori Gotou es una chica de instituto que está empezando a aprender a tocar la guitarra porque sueña con formar parte de una banda, pero es tan tímida que no ha hecho ni un solo amigo. Sin embargo, su sueño podría hacerse realidad después de conocer a Nijika Ijichi, una chica que toca la batería y que está buscando un nuevo guitarrista para su banda.
