故事背景始于自从开发FRACTALE系统(フラクタル・システム)成功后，人类不再需要工作就能生活下去。这样的乐园维持了千年，系统仍然运作，可是再没有人能准确解析系统的状态。居住在世上大部分的人类，依然相信只要系统维持运作，就能永远的幸福下去。可是随着某小岛的FRACTALE系统开始崩坏，故事进入序幕。

每天过着平淡生活的少年克莱因救下了因被人追赶而堕崖的少女芙琉奈。这次的偶遇使克莱因的心神起伏不巳，然而一晚过后芙琉奈却突然消失得无影无踪，只遗留了一枚胸针。芙琉奈说这是她笑容的泉源，看了克莱因婴孩时期的笑容后更相信胸针能守护着克莱因。胸针内封印着一个跟芙琉奈相似的女孩奈莎。克莱因与从胸针具现化的奈莎一起踏上找寻芙琉奈的旅途，终于发现FRACTALE系统的秘密......

用语

FRACTALE系统 (フラクタルシステム)

又称“分形系统”，为22世纪网络化的科学产物，是数量高达数兆的电脑的总称。通过植入体内的FRACTALE终端定期向浮空服务器传送生活数据，使所有人能得到基本的保障，并且赚取一定数量的收入。系统主宰著世界，造就了一个就算不工作也能保证生活、没有争端的世界。

浮空服务器

又称“Balloon”(气球)，漂浮在平流层固定点的高空浮动服务器中继站。

FRACTALE终端

微型装置，能植入人体内，能对人体的营养进行调节，也能培植药剂成分，防止人体患病。还能使人直接与电子分身沟通。可是会使人容易受跟收发器同步协调的影响。个体能除去FRACTALE终端以避免系统的监控，但同样会丧失系统所带来的利益。

星

实为卫星般的收发器，围绕着地球运转，主要用作数据连输(像现今的互联网)，也负责与植有FRACTALE终端的个体进行协调，当人凝视星时，就会自动获得当事人的数据。

奉星祭 (星祭り)

由修道院举行的“庆典”。与普通的节日不同，人们需要靠近向一条指向天空的天线，亦要凝视着在天线上方的“星”。修道院对外称参加奉星祭是为了获得星的庇护，但事实上是更新人体中的纳米机器，即“洗脑”，以使人们摒弃不必要的疑惑。另外，在更新过程中，装有FRACTALE终端的人都将无法移动。此外，附有FRACTALE终端的人可以带上特制的眼镜，以避免与“星”进行同步更新。

迷失千年运动 (ロストミレニアム運動)

是为了摆脱FRACTALE系统而诞生的运动。参与运动的有不同的部族，其中就包括以桑达(Sunda)为首的部族“格拉尼茨家(Granitz family)”，有关“格拉尼茨家”详情请参见格拉尼茨家。

修道院 (僧院)

由教士主理的教派，负责维护FRACTALE 系统。鼓励人民对星许愿，以协调人体。院内设有高科技武器，作防卫用途。

电子分身 (ドッペル)

名称取自德文doppelgänger的简称doppel，真实世界内以虚拟的层面互动地呈现一个人。大部分分身为真人创立的代替物，一般的电子分身外型以机器人为主，但也有例外，如奈莎的外型跟人类无异。电子分身能触碰及被触及，能拥有像真人般的感觉，但只有奈莎为唯一的例子。电子分身由数据组成，因此能渗透入电子显示屏，在任何地方随意出现。可是遇上电流干扰，分身便会消失。

叶山由奈(茅原实里 配音)是一个扎着双马尾的眼镜娘，外表可爱的她却有着一个令人匪夷所思的秘密——对青春期少女的内衣格外的执着，一旦发现有人穿了不合时宜的内衣，无论如何都控制不住的想要去提醒对方。就因为这样的执着，在学校中流传着许多关于由奈的流言蜚语。

为了证实这些流言，运动健将神宫寺弥子(寿美菜子 配音)伙同同班同学白石遥(矢作纱友里 配音)偷偷的观察由奈的一举一动，却在一次意外中被由奈看到了内衣的款式。通过和由奈的深交，弥子和遥逐渐领悟到了正确穿着内衣对于女孩的重大意义。在老师水野环(大原沙耶香 配音)的帮助下，一个叫做“内衣部”的同好会应运而生。

每集列表

第一期

电视动画《偶像大师灰姑娘女孩》第一季是描述 14 位被选拔加入“灰姑娘企划”(Cinderella Project)的少女成为 346 事务所的偶像候补生，经历波折、困难以及磨炼，最后成功出道，踏上舞台成为偶像的故事。

女主角岛村卯月是一位高中女生，梦想成为偶像的她在课余时努力地学习跳舞，锻炼才能等待机会的来临。虽然在346事务所设立的“灰姑娘企划”招募时落选了，其笑容给制作人留下了良好的印象，因此当“灰姑娘企划”出现三个空缺时，制作人首选了岛村卯月。另外两个空缺分别由涩谷凛和本田未央补上，“灰姑娘企划”其他成员也完成集结，正式启动。

岛村卯月、涩谷凛、本田未央三人比其他成员晚加入“灰姑娘企划”中，可是不久便得到前辈偶像给予的一个演出机会，便是当城崎美嘉的伴舞。卯月、凛、未央这三位新人便开始接受舞蹈特训。作为伴舞的演出表现，很快地卯月、凛、未央三人得到正式出道的机会，结成偶像组合推出唱片。同时间，“灰姑娘企划”中的新田美波、安娜斯塔西娅也合组出道。不过这个安排让其他偶像感到焦急，都纷纷希望自己也能及早出道。其中前川未来的行为最为激进，甚至把346事务所的346咖啡室占领了来作抗议。最后让制作人来解释后事件才得以平息。

虽然努力练习唱歌和舞步，让首次正式演出十分成功。可是由于在当城崎美嘉伴舞所看到的声势和场面，和自己演出时的观众人数相比，本田未央得到了很大的打击，甚至曾一度想放弃继续做偶像。

“灰姑娘企划”的其他成员亦陆续获得出道的机会。接着是神崎兰子以个人单独出道，是“灰姑娘企划”中唯一个人出道的。不善于与人沟通的她经过一番转折，透过绘画才能让制作人明白她的心意，并打造出让她十分满意的坠天使造型。三村加奈子、绪方智绘里、双叶杏结成偶像组合出道，还得到唱片签名会和出席电视游戏节的机会。诸星煌梨、赤城米莉亚、城崎莉嘉结成偶像组合出道，获得商品宣传代言的街头演出机会。余下的二人，前川未来、多田李衣菜也结成偶像组合出道，虽然二人的性格大不相同，很难合得来，最后也能化解矛盾。

在346事务所的盛事“Summer Fest”演唱会举行在即之际，各成员也加紧排练。除了要练好自己的歌曲之外，也要兼顾“灰姑娘企划”14位成员的合唱歌曲的排练。由于制作人有要事委托了新田美波负责安排排练和监督，让新田美波承受很大压力和身心疲倦，终在“Summer Fest”演出当日病倒下来。尽管新田美波不能演出自己的歌曲，也支撑著坚持要在合唱的歌曲中和大家一起出场。新田美波的拼劲和精神以及她的领导能力得到各成员的肯定，认同了她的成为“灰姑娘企划”的队长。“Summer Fest”也在各成员的精彩演出下圆满落幕。

第二期

“Summer Fest”之后，“灰姑娘企划”继续顺利地推进。但此时346Pro公司所属公司董事长的孙女美城常务从美国子公司调回日本，担当为偶像项目主管。上任后立即终止了全公司的偶像项目，改变偶像培养方针为以艺术技能为主导。这对本身以各种娱乐性质为主导的各偶像项目和整个日本公司带来极大的震撼。主角群制作人据理力争，希望保持自己以发挥偶像自身特长的路线，最终美城常务不提供任何支援下允许“灰姑娘企划”的运营，并以年期末的演唱会作为是否继续维持项目的考核。也以此作为对其他反对其方针的人的下马威和考验。

之后美城常务从整个公司偶像资源中抽选适合其方针实施的偶像来推行新路线的工作，但大部分偶像不满其方针和培养理念，拒绝其安排的工作，甚至如木村夏树、安部菜菜等偶像选择调入到“灰姑娘企划”中继续工作。

美城常务最终在新组建的项目“Project Krone”中，试图从主角群的“灰姑娘企划”中调走涩谷凛和安娜斯塔西娅到其计划中。安娜斯塔西娅所属组合“LOVE LAICA”的同伴新田美波愿意让安娜加入到新项目，并且表示自己能独立应付，很快就转入到新项目中;但涩谷凛由于新组合有自己的同校同学，希望协助同学作为新人能顺利出道，但又担心影响到其自身原有的“new generations”，本田未央意外听到这个消息，经过考虑决定自行独立出道，最后和涩谷凛、岛村卯月三人相互交流后，仍为这样三人分开出道会更好。最终，“LOVE LAICA”和“new generations”由于人员变动而冻结，“Rosenburg Engel”和“*”增加新成员，卯月和小日向美穗另组新组合，“灰姑娘企划”以如此阵容和作为对抗项目的“Project Krone”一同进入秋季演唱会，接受去留的考验。

在秋季演唱会中，“灰姑娘企划”和“Project Krone”都取得了非常圆满的成果，而且“Project Krone”的鹭泽文香在上场前不适，灰姑娘制作人及时指挥“灰姑娘企划”上场维持气氛，之后在岛村卯月和本田未央的鼓励下，涩谷凛所在的“Traid Primus”也顺利登场演出。秋季演唱会最终顺利落幕。

秋季演唱会后，“灰姑娘企划”成员的知名度大增，但只是不断鼓励别人的岛村卯月反而察觉到自己毫无进展而感到不安，要求回到训练所练习。制作人允许她的要求并让其他组员调整工作岗位，众人期待着卯月的归来，而凛和未央给卯月的鼓励让卯月最终召回勇气，而从自己的角色曲找回了自己的笑容。在年期末演唱会，得到全公司偶像支持的灰姑娘演唱会大获成功，在幕后制作人也向美城常务阐述了每个不同风格的偶像都能找到让粉丝欣赏的亮点，让美城常务彻底折服并认同了制作人的想法。“灰姑娘企划”最终得到保留并继续发展。