Mayonaka Heart Tune menceritakan Arisu Yamabuki ketika sendirian di tempat tidur pada malam hari, ia menemukan ketenangan dalam suara seorang pembawa acara radio yang dikenal dengan nama “Apollo.” Namun, suatu hari, ia tiba-tiba berhenti siaran tanpa penjelasan apa pun.
Bertahun-tahun berlalu, dan kini Arisu telah menjadi siswa kelas dua SMA. Ia menjadikan pencarian Apollo sebagai misinya, karena ada sesuatu yang ingin ia sampaikan padanya. Ia tidak tahu seperti apa rupanya atau bahkan nama aslinya, tetapi ia berhasil mendapatkan beberapa petunjuk tentangnya di klub penyiaran sekolahnya. Di situlah ia bertemu dengan empat gadis yang semuanya bermimpi untuk mendapatkan pekerjaan di mana mereka dapat memanfaatkan suara mereka sepenuhnya! Siapakah Apollo, dan bagaimana mimpi keempat gadis itu akan terwujud?
