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音大生の青春を描いた同名コミックをドラマ化。音大でピアノ科に通う千秋（玉木宏）は指導教授の江藤（豊原功補）と決別し、谷岡（西村雅彦）のクラスへ。そこで、ピアノ以外のことに無頓着な“のだめ”こと野田恵（上野樹里）と出会う。千秋は自分とは違う感性を持つのだめに戸惑いつつも、一緒にレッスンを始める。

ドイツ人指揮者・シュトレーゼマン（竹中直人）が大学を訪れ、学生から選抜した“Sオケ”を編成する。そんな折、のだめ（上野樹里）はバイオリン課の峰（瑛太）から、試験のピアノ伴奏を頼まれる。だが、千秋（玉木宏）と声楽科の彩子（上原美佐）が付き合っていると勘違いしたのだめは、練習に身が入らない。

シュトレーゼマン（竹中直人）は千秋（玉木宏）にSオケの指揮を命じる。千秋は演奏技術の低いメンバーに衝撃を受け、厳しい言葉を浴びせる。最悪の状態の中、シュトレーゼマンは2週間後の定期公演に出演すると宣言。千秋は気を取り直して練習に打ち込む。一方、のだめ（上野樹里）は忙しい千秋に相手にされず落ち込む。

Sオケの正指揮者に指名された千秋（玉木宏）は、シュトレーゼマン（竹中直人）がまとめるAオケとの勝負に向け、練習を開始。オケの出来に焦る千秋は指揮の勉強を始めるが、のだめ（上野樹里）に邪魔され進まない。一方、峰（瑛太）は、千秋の求める音楽に近づけるよう、Sオケのメンバーに練習を呼び掛ける。

のだめ（上野樹里）ら桃ヶ丘音楽大学の生徒が楽しみにする“文化祭”がやって来る。峰（瑛太）の号令の下“仮装オーケストラ”を計画するSオケ。今回から鍵盤ハーモニカでSオケに参加するのだめも「マングースの着ぐるみを作る！」とやる気満々。クールを装う千秋（玉木宏）も、嫌がるポーズを見せつつ、本音ではノリ気。しかし、そんな千秋にシュトレーゼマン（竹中直人）は、SオケのライバルのAオケでピアノを弾くよう命じる。

学園祭の公演が終わり、シュトレーゼマン（竹中直人）が帰国した。4年生は進路選択の時期が迫る。千秋（玉木宏）は海外留学を勧められ、飛行機に乗れない自分にいら立つ。峰（瑛太）はSオケの存続を提案するが、千秋は断る。そんな中、バイオリン科の清良（水川あさみ）が、新結成する実力派オケに千秋を誘う。

のだめ（上野樹里）の担当教師が江藤（豊原功補）に交代した。のだめはスパルタの江藤に拒否反応を示し、逃げ回る。一方、千秋（玉木宏）は有志オケの初合わせを行い、レベルの高さを実感。卒業後の進路に希望を見いだす。そんな中、千秋はのだめにレッスンを受けさせようと、江藤にのだめの“扱い方”を助言する。

“R☆S（ライジングスター）オケ”の活動を始めた千秋（玉木宏）は、各自のコンクールを優先する清良（水川あさみ）たちメンバーとの温度差に落胆。コンクール終了までオケの練習中止を宣言する。のだめ（上野樹里）は、落ち込んで部屋に引きこもってしまった千秋の世話をする。そんな中、のだめは千秋の飛行機恐怖症を克服させる方法を思い付く。

“R☆S（ライジングスター）オケ”の公演は成功に終わった。のだめ（上野樹里）は千秋（玉木宏）に懐中時計を贈り、催眠療法で飛行機恐怖症の克服をさせる。トラウマを解消した千秋は、海外留学への希望を見いだす。そんな中、のだめは突如、ピアノコンクールの出場を決意。指導が厳しい教師・江藤（豊原功補）の下で練習に励む。

のだめ（上野樹里）はピアノコンクールの予選を通過した。江藤（豊原功補）の下、本選に向けて熱心に練習に取り組む。そんな折、千秋（玉木宏）から「本選は見にいく」と応援され、のだめはますます張り切るが、練習の無理がたたりダウン。高熱で寝込んでしまい、本選の発表曲を仕上げられないまま、本番当日を迎える。

ピアノコンクールの本選で、のだめ（上野樹里）は才能の片りんを見せるも、優勝を逃した。ショックを受けたのだめは、千秋（玉木宏）の前から姿を消し、福岡の実家に帰郷。千秋は、傷心したのだめを心配する。新たなメンバーを加えた“R☆S（ライジングスター）オケ”のクリスマス公演が迫る中、千秋はのだめに会うため福岡へ向かう。