Siswa SMA yang hemat energi Houtarou Oreki berakhir dengan lebih dari yang ia harapkan ketika ia mendaftar di klub klasik atas perintah saudara perempuannya—terutama ketika ia menyadari betapa berakarnya sejarah klub itu sebenarnya. Dengan berat hati, Oreki terseret ke dalam penyelidikan mengenai misteri berusia 45 tahun yang menyelimuti ruang klub. Ditemani oleh sesama anggota klubnya, Satoshi Fukube yang berpengetahuan luas, Mayaka Ibara yang tegas tetapi baik hati, dan Eru Chitanda yang selalu ingin tahu, Oreki harus memerangi tenggat waktu dan kurangnya informasi dengan akal dan bakat terpendam, untuk tidak hanya menemukan kebenaran yang terkubur di bawah debu karya yang dibuat bertahun-tahun sebelumnya, tetapi juga kasus-kasus sampingan kecil lainnya.