Haruchika: Haruta to Chika wa Seishun Suru sigue a Chika Homura, que comienza el instituto con un objetivo muy concreto: forjarse una imagen de "chica adorable". Aunque es la estrella del equipo, deja el voleibol y se une al infravalorado club de instrumentos de viento de su instituto; elige la flauta porque cree que es el instrumento más delicado y femenino. Allí se reencuentra por primera vez en nueve años con Haruta Kamijou, su amigo de la infancia, cuya personalidad es el polo opuesto de la suya. Los esfuerzos de Chika por parecer más encantadora no engañan a Haruta, pero eso no impide que empiece a sentirse atraída por el instructor de la banda, Shinjirou Kusakabe, solo para descubrir que a Haruta también le gusta.
La vida de Chika en el instituto no transcurre como ella imagina, ya que comienzan a surgir misterios a su alrededor y entre sus amigos. Mientras intentan reclutar suficientes miembros para participar en competiciones musicales, los integrantes del club colaboran para investigar los incidentes que perturban su instituto. La serie combina su comedia de banda escolar y su romance ligero con una sucesión de pequeños misterios, y se centra en la tensa colaboración entre Chika y Haruta mientras compaginan los ensayos, sus sentimientos rivales y el esfuerzo por mantener vivo el club.