Den Mittelschüler Yukiteru Amano plagt das Gefühl der Einsamkeit. Einzig das imaginäre Wesen Deus Ex Machina leistet Yukiteru Gesellschaft und erklärt diesem, dass er der Gott von Raum und Zeit sei. Deus Ex Machina modifiziert Yukiterus Handy um, so dass es die Zukunft seines Besitzers in einem Handy-Tagebuch voraussagt. Doch nachdem Yukiteru der Besitzer des neuen Handys wird, muss er zusammen mit anderen auserwählten Tagebuchbesitzern an einem Spiel auf Leben und Tod teilnehmen, um am Ende der Nachfolger von Deus Ex Machina zu werden, wobei er von seiner Mitschülerin Yuno Gasai tatkräftig unterstützt wird.

Als Suzumiya Haruhi sich das erste Mal in ihrer neuen Schule vorstellen soll, erklärt sie ihren neuen Schulkameraden sofort, dass sie kein Interesse an alltäglichen Dingen hat. Das Einzige, wofür sie sich interessiert, sind Aliens, Zeitreisende und ESPer - also Wesen mit außergewöhnlichen Fähigkeiten. Sofort gründet sie die SOS-Brigade, einen inoffiziellen Schulklub, der sich mit außergewöhnlichen Dingen beschäftigen soll. Kyon wird von ihr als erstes Mitglied auserkoren - sehr zu seinem Leidwesen, denn ist er doch genau das Gegenteil von Haruhi und hat sich nie besonders für solche Sachen interessiert. Mit der tollpatschigen Asahina, der schweigsamen Leseratte Yuuki (deren Literatur-Clubraum von Haruhi kurzerhand requiriert wird) und dem besonnenen Koizumi finden sich bald drei weitere Club-Mitglieder ein.

Durch die Berührung mit Yōkai haben Kotoko und Kuro übernatürliche Kräfte erhalten. Doch diese haben ihren Preis: Kotoko musste ein Auge und ein Bein einbüßen, während Kuros Leben in Scherben liegt. Als Kotoko schließlich vorschlägt, sich mit Abtrünnigen der Geisterwelt zu verbünden, hat Kuro nicht wirklich eine Wahl – doch scheint Kotoko noch anderweitige Motive zu verfolgen...

Die Geschichte handelt von Ryner Lute, einem teilnahmslosen Schüler der Roland Imperial Special Academy. Eines Tages beginnt das Roland Empire einen Krieg gegen das benachbarte Reich Estaboole, dem viele von Ryners Mitschülern zum Opfer fallen. Nach dem Krieg zieht er im Auftrag des Herrschers Sion ASTAL los, um die Relikte eines „legendären Helden“ zu suchen. Während dieser Suche findet er allerdings heraus, dass sich ein tödlicher Fluch über das Land ausbreitet…