浦の星女学院の閉校に伴い、黒澤ダイヤ、松浦果南、小原鞠莉の3年生が卒業し、Aqoursは1、2年生のみとなった。残ったメンバーが練習できる新しい場所を探していると、彼女たちは間もなく編入する新しい学校を訪れることにした。しかし、驚いたことに、その校舎は廃墟のように見えた！実は、教育委員会が浦の星からの新規編入生が部活動に負担をかけることを懸念したため、彼女たちは分校へ送られることになっていたのである。これにより、Aqoursは新たな目標を掲げる――浦の星の生徒も部活動に真剣に取り組むことを証明するため。一方、もう一つの問題が発生する：3年生たちが卒業旅行中に突然行方不明になってしまったのだ！ 『ラブライブ！サンシャイン!!The School Idol Movie Over the Rainbow』は、残されたAqoursのメンバーが、行方不明の先輩たちを探しに出ると同時に、新しい学校の考えを変える方法を模索する姿を描く。