Кён [キョン] — обычный японский школьник, который давно перестал верить в что-либо сверхъестественное. Однако его мир переворачивается, когда он знакомится с Судзумией Харухи [涼宮 ハルヒ], одноклассницей с невероятной энергией и желанием изменить мир. Харухи, недовольная отсутствием интересных клубов в школе, решает создать свой собственный — Бригаду SOS, целью которой становится изучение паранормальных явлений. Кён, несмотря на свои сомнения, становится её первым помощником, надеясь, что это поможет ему избежать лишних проблем.
Бригада SOS начинает свою деятельность в комнате литературного кружка, которая, как оказалось, уже занята Юки Нагато [長門 有希], инопланетянкой, скрывающейся под видом обычного ученика. Постепенно к ним присоединяются и другие необычные личности: Микуру Асахина [朝比奈 みくる], путешественница во времени, и Ицки Коидзуми [古泉 一樹], экстрасенс. Каждый из них имеет свои тайные цели и мотивы, но все они объединены общей целью — помочь Харухи в её поисках неведомого.
Собрав такой уникальный состав, Бригада SOS начинает свои исследования, сталкиваясь с различными паранормальными явлениями и тайнами. Кён, будучи обычным школьником, пытается приспособиться к этому новому, загадочному миру, полностью изменившему его жизнь. Вместе с необычными друзьями он будет раскрывать тайны, сражаться с опасностями и, возможно, даже найти ответы на самые главные вопросы. Так начинается их увлекательное приключение, полностью изменяющее их представления о реальности и возможностях человеческого разума.