Mikuru Asahina est une jeune fille venant du futur. Sa mission est de protéger Itsuki Koizumi, qui ignore sa réelle identité. Afin de se fondre dans la population, elle travaille comme vendeuse-racoleuse chez les marchands du coin, habillée en Bunny-Girl. Mais elle doit également lutter contre Yuki Nagato, la vile sorcière extraterrestre...

Kyon vient d'entrer au lycée. Dans sa classe, et plus précisément à la table derrière lui, un fille un peu spéciale : Haruhi Suzumiya. Celle-ci traîne une réputation de fille solitaire et bizarre depuis le collège, où elle a toujours clamé ne pas s'intéresser aux humains mais au extraterrestres, fantômes et autres créatures imaginaires. Et par manque de chance, Kyon engage la conversation avec elle ; et elle lui répond. Et il va progressivement devenir l'ami-esclave de cette fille dont il se demande si elle est juste bizarre ou tout simplement stupide...

Haruhi, pour meubler le local de la Brigade SOS, n'a rien trouvé de mieux que de tyranniser les autres clubs du lycée. Sa dernière victime : le Club Informatique, qu'elle menace de poursuite en harcèlement sexuel sur la personne de Mikuru, preuves à l'appui. Pour le lancement de la Brigade SOS, Kyon est forcé de s'atteler à un site web, pendant que Haruhi et Mikuru distribuent des tracts en Bunny-Girls ; ce qui n'est pas du goût des profs. Chaque jour qui passe, le pauvre Kyon se demande ce qu'il fait dans cette galère. L'ennui le gagnerait presque s'il n'était pas entouré de filles toutes plus étranges les unes que les autres...

La lubie du jour de Haruhi : le tournoi de baseball, auquel elle a inscrit la Brigade SOS. Tournoi qui est dans 2 jours et hormis elle, personne ne sait jouer. Après avoir récupéré des amis pour compléter l'équipe, expulsé de vrais joueurs du terrain et avoir procédé à un entraînement sommaire, les voilà opposés aux favoris du tournoi. La chance est avec eux mais ne les empêche pas d'être dominés. Ce qui arrange Kyon : plus vite ils seront éliminés, plus vite cette farce cessera. Mais comme le lui révèle Itsuki, il vaudrait mieux qu'Haruhi ne s'ennuie pas s'ils ne veulent pas que le monde soit anéanti. Rien que ça...

Yuki a donc été envoyée par une intelligence extraterrestre pour observer Haruhi. Kyon a cependant du mal à intégrer tout le charabia débité par la jeune fille, mais bon, il laisse filer. Seulement, quand Mikuru lui apprend qu'elle vient du futur pour surveiller Haruhi, il commence à se poser des questions (même s'il ne comprend toujours rien à ce qu'on lui raconte). Peut-être Itsuki, le nouveau venu, sera-t-il plus clair sur ses intentions...

La Brigade SOS est en route pour une île déserte. Koizumi connaît quelqu'un qui a racheté une parcelle de terre et y a construit un manoir. Haruhi est toute excitée car ce cadre est forcément propice à toutes sortes de mystères. Mais en vérité, sur place, tout se révèle on ne peut plus normal. Et puis éclate un violent orage, dû au passage d'un cyclone...

Malgré la période des examens où tous les clubs font relâche, la Brigade SOS continue de fonctionner (au grand damne de Kyon). Maintenant, le club va donner des conseils et aider les lycéens. Leur première "cliente", Emiri Kimidori, leur est amenée par Mikuru. Le petit ami de celle-ci a mystérieusement disparu. Et ce petit ami n'est autre que le président du club informatique, que Haruhi avait martyrisé dès le début de l'année...

La Brigade SOS est dans l'embarras : la mort de Keiichi Tamaru a tout d'un meurtre, mais la porte de la chambre était verrouillée de l'intérieur et aucune autre issue n'aurait permis au meurtrier de s'échapper. Haruhi décide de mener l'enquête sans attendre l'arrivée de la police. En compagnie de Kyon, cela va de soi...

En cette soirée d'hiver, la Brigade SOS est réunie dans sa salle. Yuki lit, Mikuru tricote, Itsuki et Kyon jouent. Le calme règne en l'absence d'Haruhi. Mais celle-ci ne tarde pas à surgir telle un furie, une fois encore contente d'elle-même : elle a réussi à obtenir un chauffage parmi les invendus d'un magasin. Cependant, il faut aller le chercher et le ramener à l'école, ce qui représente un sacré bout de chemin. Sans compter qu'une averse se prépare.

Haruhi est déprimée, et personne n'en connaît la raison. Kyon lui propose d'arrêter de chercher l'invraisemblable et de se livrer à des activités de fille normale ; à savoir se trouver un petit ami et aller traîner en ville avec. Mais visiblement, cela ne l'intéresse guère. Kyon a lui d'autres chats à fouetter que de s'occuper de sa "chef". Un mot trouvé dans son casier lui donne rendez-vous après les cours ; certainement un rendez-vous galant, même s'il n'arrive pas à trouver de qui il peut bien s'agir. Se rendant à l'heure dite dans la salle de classe, il tombe sur Ryouko qui a décidé de le tuer, chose qui fera certainement mal à Haruhi...

Le Club Informatique a lancé un défi à la Brigade SOS : le battre au jeu de stratégie qu'il a conçu. Si les troupes d'Haruhi l'emportent, elle obtiendra 4 ordinateurs supplémentaires ; si elle perd, elle devra rendre celui qu'elle leur a extorqué. Seulement, la semaine d'entraînement laisse présager le pire à Kyon, vu leur nullité à ce jeu. Et il a interdit aux autres membres (surtout Yuki) de tricher. Cependant, peuvent-ils s'autoriser à perdre et risquer de fâcher Haruhi ?

C'est la fête de l'école. Kyon erre dans l'établissement et profite du calme. Mais en vérité, il s'ennuie. Il n'a pas l'habitude qu'Haruhi ne soit pas sur son dos. Il décide d'aller se poser à l'auditorium où différents groupes défilent, le plaçant dans un état proche du sommeil profond. Quand débarque sur scène un nouveau groupe, EZON, mené par Haruhi Suzumiya déguisée en Bunny Girl...

Haruhi a décidé de traîner Kyon jusqu'à l'appartement de Ryoko Asakura, disparue dans d'étranges circonstances. Et l'interrogatoire du concierge ne fait qu'épaissir le mystère. Sur le chemin du retour, Haruhi se livre au jeune homme, lui expliquant son mal-être et la raison pour laquelle elle recherche des mystères autant que possible. En rentrant chez lui, Kyon tombe sur Itsuki, qui l'attendait. Le moment est venu de lui montrer l'étendue de ses pouvoirs...

Kyon s'interroge : tous ceux de la Brigade SOS sont "spéciaux", alors que vient-il faire là ? Est-il un étudiant normal comme il le croit ? En tout cas, Haruhi est de nouveau (comme d'habitude plutôt) de mauvaise humeur ; elle s'ennuie. Cela n'alerte pas vraiment Kyon. C'est surtout l'attitude réellement énervée de la jeune fille, lorsqu'elle débarde dans la salle du club et le trouve en train de chahuter avec Mikuru, qui l'intrigue. Et la nuit suivante, tout s'enchaîne alors sans qu'il l'ait réellement vu venir...