Se uma pesquisa fosse realizada para saber se as pessoas acreditavam em alienígenas, viajantes do tempo ou talvez espers, a maioria diria que não; o estudante comum do ensino médio Kyon considera-se entre os não-crentes. No entanto, em seu primeiro dia de aula, ele conhece uma garota que logo vira seu mundo de cabeça para baixo. Durante as apresentações em sala de aula, a bela Haruhi Suzumiya anuncia audaciosamente seu tédio com pessoas "normais" e sua intenção de conhecer seres sobrenaturais. Estupefato, Kyon fica sabendo de sua frustração com a falta de clubes focados no paranormal em sua escola e, sem querer, a inspira a iniciar seu próprio clube. Ela cria a Brigada SOS, também conhecida como Brigada Para Espalhar a Diversão Pelo Mundo com Haruhi Suzumiya. Após a fundação da Brigada SOS, Haruhi consegue recrutar Kyon e outros três membros: a quieta rata de biblioteca Yuki Nagato, a tímida veterana Mikuru Asahina, e o perpetuamente positivo Itsuki Koizumi. Apesar de sua aparência normal, os novos membros da Brigada SOS carregam cada um seus próprios segredos relacionados a Haruhi. Envolvido no mistério em torno da excêntrica líder do clube, Kyon é levado a uma série de desventuras por Haruhi e a Brigada SOS, cada uma o aproximando da verdade sobre quem e o que ela é.