Mahou no Shimai LuluttoLilly sigue a Fuu Nonoyama y Rui Nonoyama, dos hermanas que viven en un mundo donde la magia aún existe, aunque su relación se ha ido volviendo silenciosamente más tensa. Sus vidas cambian cuando aparecen los espíritus con forma de gato Uguisu y Azuki, que les conceden el poder de transformarse en ídolos mágicas y las arrastran a una deslumbrante carrera sobre los escenarios con una única condición estricta: la magia solo durará un año y nadie debe llegar a saber que existe.
La situación se vuelve todavía más delicada porque Fuu y Rui no saben que la otra ha recibido el mismo regalo. Cada una entra en el mundo de los ídolos cargando con un secreto que no puede compartir, mientras los ensayos, las actuaciones y las expectativas del público agrandan poco a poco la distancia entre ambas. A medida que la música y la magia chocan con la presión de la vida cotidiana, Mahou no Shimai LuluttoLilly sigue su lucha por proteger tanto sus carreras como el vínculo que antes daban por sentado. Bajo las luces y los aplausos, la serie se convierte en una historia sobre la hermandad bajo presión, las identidades ocultas y la frágil esperanza de que dos chicas que se han distanciado aún puedan reencontrarse antes de que se agote el tiempo.