故事发生在虚构的城市空崎市，在那里，存在着一支由身手矫健的少女们所组成的特工组织“月影”，每天入夜，少女们的身影便会在月亮的映照下穿梭在城市的角角落落，守护这座城市与市民们的安全。犯罪组织“魍魉”一直对空崎市虎视眈眈，屡屡进犯，他们是月影最大也是最难对付的对手。
源桃（安斋由香里 配音）是一名高中二年级的学生，本来 平凡无异的她，凭借着自己的特殊能力，在机缘巧合之下加入了月影。在那里，她结识了个性认真严谨的半藏门雪（沼仓爱美 配音）、积极向上的相模枫（藤田茜 配音）和桀骜不驯古灵精怪的八千代命（洲崎绫 配音）等人。
月城日花,铃代纱弓,平塚纱依,佐藤聪美,日笠阳子,小林优,窪田等
梅原裕一郎,安济知佳,高野麻里佳,高桥李依,菱川花菜,市之濑加那,小林千晃
前田佳织里,小西克幸,立花慎之介,西地修哉,星野贵纪,降幡爱,茅野爱衣,森永千才,宫本充,佐仓薰
八代拓,上田丽奈,早见沙织,白熊宽嗣,近藤唯
千叶翔也,小原好美