Revue Starlight se desarrolla en la Academia de Música Seishou, una escuela exclusiva para chicas creada para formar a la próxima generación de talentos teatrales en canto, interpretación y danza. Mientras la clase 99 se prepara para el festival anual de Seishou, sus alumnas ultiman su propia representación de Starlight, la trágica historia de dos diosas unidas por el resplandor de los cielos solo para ser separadas para siempre, sin poder volver a encontrarse jamás. Entre ellas se encuentra Karen Aijou, una chica de 16 años y carácter despreocupado que desde niña ha soñado con subirse al escenario.
La pasión de Karen se reaviva cuando su amiga de la infancia, Hikari Kagura, se transfiere a la Academia Seishou y trae de vuelta la promesa que ambas se hicieron de convertirse en estrellas juntas. Gracias a Hikari, Karen descubre un ascensor secreto que conduce a un inmenso teatro oculto bajo la escuela, donde una jirafa parlante llamada Kirin supervisa una misteriosa serie de duelos. En esta arena subterránea, Karen y sus compañeras luchan por el título de «Top Star», una distinción que otorga el derecho a interpretar uno de los papeles protagonistas en Starlight. Lo que comienza como la preparación de una función escolar acaba convirtiéndose en una feroz audición marcada por la rivalidad, la ambición y el sueño que Karen sigue compartiendo con Hikari.