Ao no Orchestra se centra en Hajime Aono, un talentoso exviolinista que ha dejado el instrumento atrás tras una crisis familiar y años de presión. En el instituto conoce a Ritsuko Akine, una chica directa que quiere aprender violín desde cero y no permite que su falta de experiencia la detenga. Su encuentro arrastra de nuevo a Aono hacia el club de orquesta y al mundo de la interpretación en conjunto, donde confluyen el ensayo, la competencia y las cicatrices personales.
Ambientada en la rutina de la vida escolar, Ao no Orchestra muestra tanto el trabajo silencioso que hay detrás de la música como las interpretaciones en sí: largos ensayos, el equilibrio entre secciones, la tensión de las audiciones y la confianza necesaria para tocar en armonía. Mientras Aono reaprende lo que significa actuar con otros, se ve obligado a enfrentarse a los recuerdos que lo hicieron abandonar el violín en primer lugar, mientras Akine y los demás miembros del club empujan al grupo hacia un sonido más sólido. La serie combina el drama de iniciación con la intensidad de la música clásica, y se centra en la dedicación, la rivalidad y los frágiles vínculos que surgen cuando las personas intentan convertir voces individuales en una sola interpretación compartida.