Si se realizara una encuesta para ver si las personas creen en los extraterrestres, los viajeros del tiempo o tal vez los Espers, la mayoría diría que no; El estudiante medio de secundaria Kyon se considera a sí mismo entre los no creyentes. Sin embargo, en su primer día de clases, conoce a una chica que pronto pone su mundo patas arriba.
Durante las presentaciones de la clase, la hermosa Haruhi Suzumiya anuncia audazmente su aburrimiento con las personas “normales” y su intención de conocer seres sobrenaturales. Atónito, Kyon se entera de su frustración por la falta de clubes centrados en lo paranormal en su escuela y, sin saberlo, la inspira a comenzar su propio club. Ella crea Spreading Fun all Over the World con Haruhi Suzumiya Brigade, también conocida como SOS Brigade.
Después de la fundación de la Brigada SOS, Haruhi logra reclutar a Kyon y otros tres miembros: el silencioso ratón de biblioteca Yuki Nagato, el tímido estudiante de último año Mikuru Asahina y el perpetuamente positivo Itsuki Koizumi. A pesar de su apariencia normal, cada uno de los nuevos miembros de la Brigada SOS tiene sus propios secretos relacionados con Haruhi. Atrapado en el misterio que rodea al excéntrico líder del club, Haruhi y la Brigada SOS se llevan a Kyon a una serie de desventuras, cada una de las cuales lo acerca a la verdad sobre quién y qué es ella.
Los episodios de esta serie no se transmitieron intencionalmente en orden cronológico. Por eso, al final de los episodios, el siguiente número de episodio anunciado no siempre coincidía. Por lo general, Haruhi lo anunciaba solo para ser corregido por Kyon. Esto deja dos opciones diferentes de visionado: orden cronológico u orden de emisión.