Chiaki Shinichi, le meilleur pianiste de l'université Momogaoka, rêve de devenir chef d'orchestre. Mais suite à de mauvaises expériences, il a développé une grande peur des voyages. Il se sent piégé au Japon et se sent perdu. Un jour, il fait la connaissance de la pianiste Noda Megumi (Nodame). Cette rencontre va chambouler son existence...

Shinichi est prêt à tout pour changer de section, afin d'apprendre la direction d'orchestre auprès de Franz Stresemann. Mais ce dernier refuse. Pendant ce temps, l'allemand forme un nouvel orchestre, l'Orchestre-S, tandis que Mine Ryutaro, un étudiant en section violon, demande à Nodame de l'accompagner pour son examen.

Franz laisse momentanément son nouvel apprenti Shinichi diriger l'Orchestre-S. Cependant, son rêve ne se passe pas aussi bien qu'il l'aurait souhaité et il se trouve vite confronté à de nombreuses difficultés. Et ce n'est pas les absences répétées d'une des bassistes de l'orchestre, Sakura Saku, qui va arranger les choses...

Promu chef d'orchestre officiel de l'Orchestre-S, Shinichi va affronter son maître et l'Orchestre-A dans une semaine. Bien qu'il soit dans un premier temps sceptique, le jeune homme prend cette opportunité au sérieux et fait de son mieux pour que l'orchestre joue comme il le souhaite. Mais les répétitions restent toujours aussi compliquées...

En fuite, le staff de Stresemann est venu le chercher au Japon. Mais le célèbre chef d'orchestre s'enfuit encore et revient à l'université Momogaoka donner une nouvelle leçon à son disciple : Shinichi doit l'accompagner dans un concerto pour piano. Ce qui ne l'enchante pas, lui qui souhaite travailler davantage ses capacités de chef d'orchestre.

La performance de Franz et Shinichi a impressionné beaucoup de gens comme Nodame, qui souhaite jouer à son tour ce concerto . Les critiques sont aussi élogieux envers l'élève de Stresemann, qui veulent le voir exercer ses talents hors du Japon. Ce qui perturbe Shinichi, lui qui a la phobie des avions et qui voit l'Orchestre-S se dissoudre...

Chiaki Shinichi est en train de créer un nouvel orchestre avec Miki Kiyora, l'ancien premier violon solo de l'Orchestre-A. Pendant ce temps, Nodame a changé de professeur de piano : c'est l'ancien professeur de Shinichi, Etō Kōzō, qui est désormais en charge de la jeune pianiste mais ces méthodes d'apprentissage sont loin de plaire à Megumi...

Shinichi continue de briller avec son Rising-Star Orchestre mais se trouve de nouveau confronter aux limites de ce qu'il peut faire au Japon, contrairement à certains de ses amis qui voient cet orchestre comme une simple opportunité. Nodame envisage alors de tenter de soigner sa peur de l'avion, même si cela l'éloignera inexorablement d'elle...

Grâce à l'hypnose de Nodame, Shinichi parvient à prendre pour la première fois depuis longtemps l'avion et envisage désormais un avenir en Europe, auprès de son premier maitre, Sebastiano Vieira. Pendant ce temps, Megumi se prépare tant bien que mal au concours Maradona, afin de gagner le premier prix pour une certaine raison...

Nodame poursuit ses entrainements afin de remporter le concours Maradona mais sa préparation est tronquée puisqu'elle tombe malade juste avant la finale. Pendant ce temps, le Rising-Star Orchestre connait des changements notables, avec un départ inattendu... Le jour de la finale arrive. Megumi va-t-elle remporter le concours ?

Après sa défaite, Nodame retourne chez ses parents à la campagne. Ébranlé par leur dernière conversation, Shinichi décide de la rejoindre afin de la convaincre de reprendre le piano. Plus tard, les membres du Rising-Star Orchestre s'apprêtent à vivre leur dernier concert ensemble, où ils interprèteront la Symphony No. 7 de Beethoven.