文月学园采用根据科学、偶然性和神秘学所开发的“测验召唤系统”，让感叹学历低落的学生之间掀起了一股新的风潮。在这所依照分班考试成绩严格实行分班的学园里，男主角吉井明久自信满满地等待着测验结果，结果却被分到最差的班级F班！同时，考试坐在明久身边的姬路瑞希因病患发作，优异的成绩作废，同样被分到F班。明久为了改善瑞希的学习环境，只能尽用班级之间的测验召唤战争提升设备。
某日，正在上高中的巳真兔季子（KEY）突然接到了和自己相依为命的爷爷的死讯，但她却哭不出来，因为她是个“机器人”，一个由爷爷亲手创造的完美的“机器人”，也正是由于这一点她从小就一直受到周围同龄人的讥笑和嘲讽。爷爷死前给KEY留下了口信，“去吧，孩子，你不用再作为一个机器人活着，去成为一个真正的人......但有个条件，你必需要有朋友，真正的朋友，能全心全意为你哭、为你笑的人，人数大约需要三万人。” 抱着这样一个几乎不可能实现的愿望，KEY只身来到东京。在这里她遇到了以前国中的朋友厨川樱，以及偶像歌星美浦的歌迷会会长三和土州一，大家一起为实现KEY的愿望，将她发展成偶像歌手而努力着。同时爷爷的助手若木知叶也悄悄来到了东京，似乎预示着KEY身边会发生不寻常的事。另一方面，偶像歌星美浦及其所属的米诺斯公司也并非看上去的那么简单，到底它的后台老板蛙杖有什么不可告人的目的？他与KEY爷爷的死有关吗？KEY的身体里到底有什么秘密？她最后能如愿地成为偶像，变成一个普通的女孩吗？
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