在史上最大规模的世界大战结束后，各国认知到战争太不符合成本效益，于是在缔结和平协议，摒弃明刀明枪的光明战争后，投入大量资源训练间谍，展开以资讯战为主的影子战争。

女主角之一、代号“花园”的百合是迪恩共和国的间谍学生，因自己冒失的性格而成为学校中的吊车尾。有一天，她被招募到由实力强大的间谍“燎火”克劳斯刚创立的“灯火”小队。“灯火”是专门解决“不可能任务”的间谍组织。虽然怕死但一心想着出人头地的百合到了“灯火”的根据地“阳炎宫”后，在大堂遇见其他六名少女，才发现这支小队除了长官克劳斯之外，其他成员都是跟自己年龄相近，而且在其他间谍学校也是吊车尾的问题学生。再者，克劳斯虽然身怀极为高超的间谍技术，却因自己太过于天才而缺乏教导他人的能力，更令百合对一个月后的任务担心不已。她们在阳炎宫一起生活时有一些规矩，包括第26条“七人合力生活”、第27条“外出时要拿出真本事”等等，也是莫名其妙。就这样子去执行“不可能任务”，恐怕难逃一死。百合面对眼前的必死困局，下定决心展开计划。

原来在迪恩共和国最强的间谍团队“火焰”覆灭后，克劳斯身为仅存的成员，亲自从各大间谍学校中挑选多名少女，创立间谍团队“灯火”。他根据“火焰”最后任务惨败的情形，判定“火焰”中存在叛徒，而且阳炎宫内可能存在窃听器，因此在各大间谍培育学校中，刻意选取尚未毕业的吊车尾学生，以避免人员情报外流。在第一次任务前，“灯火”一直假装成团队内只有七人来混淆视听。在成功完成生化武器夺还任务后，克劳斯原本打算解散“灯火”，并将成员送回培育学校。不过，在成员的坚持下，“灯火”继续运作。

故事舞台是咖啡厅“黑猫亭”，名为“自律式机器人偶”的少女们在那里工作，原本作为兵器而被开发出来的她们，在战后的和平年代开始寻找自身的生存意义。

小说

《天籁人偶 Encore》(プリマドール・アンコール)是连载于官网的有声网络小说，归类为“Kinetic Novel Lite”，由丘野塔也执笔创作，まろやか创作插画。

《天籁人偶 -interlude-》(プリマドール -interlude-)是连载于《电击G's magazine》的短篇小说系列，由魁执笔创作，まろやか创作插画。

这系列关于一个校园内发生各式各样的恋爱故事，歌词都是在写角色的个人感受，系列中不少曲子都有-another story-，即在对方的视角看同一个故事。

系列中第一首推出的曲子是初恋的绘本，已经有不少人对这曲子感兴趣，后来推出告白预演时，得到更大的回响，在VOCALOID界中有了不少名气，因而推出愈来愈多与系列相关的商品，例如专辑、轻小说、短篇动画、短篇漫画等，并增添更多新角色，扩张故事舞台。

本作于2016年4月23日推出剧场动画。2017年3月宣布《无论何时我们的恋情都是10厘米。》（いつだって僕らの恋は10センチだった。）电视动画化，于2017年11月24日起由东京都会电视台、日本BS放送开始播出，连续6周播放。

樱丘高等学校（桜丘高等学校）的学生们正值青春，他们不少都有喜欢的人。有人一直不敢把心意传达，默默地注视着对方；有人勇敢告白，对方也接受了；有人在告白前发现对方已有喜欢的人，失恋告终；有人没有喜欢的人，却突然被告白。少年少女们，现正享受着青春……