21世紀初頭、惑星間航行技術を巡って世界大戦が勃発。宇宙へ生活の場を移した人類の新たな歴史、それは「星暦00年」をもってスタートする。間もなくして、深銀河貿易機構(D.G.T.O)の支配・統制により、 “芸能”や“歌”が“人のココロを乱すモノ”として規制される“芸能禁止法”が成立。かつて“アイドル”と呼ばれた存在は絶滅したかに思えた。だが、そんな時代に復活したアイドルグループがあった。その名は、「AKB0048」。彼女たちの「奇跡のライブ」は、夢を失いかけた人々に未来への希望の光を与え続けていく!
白城学園に通う主人公・綾瀬裕人のクラスメイトである乃木坂春香は、容姿端麗、才色兼備な深窓の令嬢であり、「白銀の星屑(ニュイ・エトワーレ)」・「鍵盤上の姫君(ルミエール・ドウ・クラヴィエ)」など数多くの美称を持つ学園のアイドルである。だが、ある日裕人が親友・朝倉信長の代わりに図書室に本を返却しに行った際に、偶然にも彼女の重大な秘密を知ってしまう。実は彼女は・・・アキバ系だったのだ――。それを知ってしまった裕人はいつしか春香と交際することになってしまい……。
聖チェリーヌ学院に通う遥と葵、そしてクルミ。彼女たちは、普段はふつうの女の子だけど、その正体は、奪われた宝物を取り戻す使命を背負った、「快盗天使ツインエンジェル」だったのだ!彼女たちは、強力な「聖杯のカケラ」の力を求める悪の組織「ブラックファンド」の陰謀を阻止するため、ツインエンジェルに変身して、今日も戦い続ける!