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。
井藤智哉,稻垣好,田中美海,大野智敬,白石晴香,古川慎,白石凉子,吉野裕行,鈴村健一
宫野真守,神谷明
内山昂辉,村濑步
加藤涉,本渡枫,富田美忧,长绳麻理亚,濑户麻沙美,朝井彩加,上坂堇,三森铃子,进藤天音,高尾奏音,Lynn,高桥李依
白石晴香,福山润,羽多野涉,齐藤佑圭
田村睦心 Mutsumi Tamura,种崎敦美,小西克幸,梅澤めぐ,钉宫理惠,杉田智和