Кёон — обычный японский школьник, давно переставший удивляться чему‑то необычному и верить во всё, что выходит за рамки повседневности. Всё меняется после встречи с Харухи Судзумией: она убеждена, что рядом живут пришельцы, путешественники во времени и даже люди с паранормальными способностями — и все они скрываются под масками обычных одноклассников. Всё началось с её недовольства скучными клубами в школе, после чего Харухи заявляет: если чего‑то не хватает, можно создать это самому. Так на школьной карте появляется SOS‑бригада — клуб, нацеленый на поиск и исследование необъяснимого. Первым членом после Харухи становится Кёон, у которого на тот момент в голове лишь одно желание: чтобы капризная одноклассница оставила его в покое. Комната литературного кружка становится базой, где размещаются первые участники: Юки Наґато, таинственная иностранка, и уравновешивающая их Микуру Асахина, путешественница во времени. Чтобы полный состав не казался неполным, в школу переводится загадочный незнакомец, а вскоре появляется ещё один — Коидзуми Ицки, экстрасенс со скрытыми целями. Так начинается совместная охота за неведомым.
