꿈과 희망이 모이는 가상 공간, ＜츠쿠요미＞.소녀들의 만남,그리고 이별을 위한 무대가 지금 막을 연다——.지금보다 아주 약간 먼 미래.도쿄에 사는 열일곱 살 여고생 사카요리 이로하는,아르바이트와 학업을 병행하며 눈코 뜰 새 없이 바쁜 나날을 보낸다.그런 이로하의 힐링 방법은 온라인 가상 공간 ＜츠쿠요미＞의 관리인이자, 인기 라이버스트리머 루나미 야치요의 방송을 보는 것.자기의 분신을 만들어 자유롭게 창작 활동을 하는 ＜츠쿠요미＞. 이로하는 이곳을 자주 드나들며 야치요 덕질 활동을 하고, 배틀 게임을 통해 약간의 추가 수입도 올린다.그러던 어느 날, 집으로 돌아가던 이로하는 무지갯빛으로 빛나는 게이밍 전봇대를 발견한다.그리고 놀랍게도, 그 안에는 귀여운 아기가 있었다.그대로 두고 올 수 없어 아기를 집으로 데려온 이로하. 아기는 쑥쑥 자라 어느새 이로하 또래의 소녀가 된다.「너, 설마 가구야 공주니?」다 자란 가구야 공주는 제멋대로 군다.가구야의 부탁으로 이로하는, 츠쿠요미에서의 라이버 활동을 돕기로.이로하가 프로듀서로서 음악을 만들고, 가구야가 라이버로서 노래하는 것으로,두 사람은 조금씩 마음을 터놓게 된다.가구야를 달로 데려오려는 불길한 그림자가, 바로 앞까지 다가오고 있는 줄도 모르고——지금껏 아무도 본 적 없는 색다른《가구야 공주 이야기》가 온다.