Tsubasa Kazanari e Kanade Amō - a dupla de ídolos conhecida como Zwei Wing - usam suas músicas para alimentar armas antigas conhecidas como "Symphogears" para combater uma raça alienígena mortal chamada Ruído. Enquanto o público em geral está ciente da existência do Ruído, o conhecimento dos Sinfogears é mantido em segredo. Quando o Ruído ataca um dos shows de Zwei Wing, Kanade se sacrifica para proteger uma jovem chamada Hibiki Tachibana, deixando Tsubasa devastada e um fragmento de seu símbolo dentro de Hibiki. Dois anos se passaram e Hibiki é novamente arrastada para um ataque de Ruído. Ao resgatar uma jovem garota que foi deixada para trás durante a evacuação, ela desperta o poder do relógio simbólico de Kanade dentro dela. Embora Tsubasa ainda sofra pela perda de Kanade, as duas meninas agora precisam aprender a trabalhar juntas, usando seus poderes para defender a humanidade contra o ruído.