Uranohoshi Kız Lisesi'nin kapanmasının ardından, üçüncu sınıf öğrencileri—Dia Kurosawa, Kanan Matsuura ve Mari Ohara—mezun oldu, Aqours'u birinci ve ikinci sınıflarla beraber kaderlerine bıkartılar. Üyeler, çalışmak için yeni bir yer ararlarken, yakında gidecekleri okulu zıyaret etmeye karar verirler. Ancak, bina terkedilmiş bir binadır! Sonradan öğrenirler ki birleşecekleri okulun müdürlüğü, Uranohoshi'den gelen yeni öğrencilerin kendi okullarındaki kulüplere ağırlık olacağını düşündüğünden, onları bir şube okula göndermiştir. Bu durum, Aqours'a yeni bir hedef oluşturur—Uranohoshi öğrencilerinin kulüp konusunda da ne kadar ciddi olduklarını göstermek. Bu arada, başka bir problem ortaya çıkar: üçüncü sınıflar, mezuniyet gezileri sırasında kaybolmuşlardır!nLove Live! Sunshine!! The School Idol Movie: Over the Rainbow, geriye kalan Aqours üyelerinin üçüncü sınıfları ararken çıktıkları macerayı ve bu arada yeni gidecekleri okuldaki yönetimin fikrini değiştirmeye çalışmalarını ele alır.