Le premier jour du lycée, Haruhi Suzumiya a fait une annonce qui a stupéfié tout le monde: «Je n'ai aucun intérêt pour les gens ordinaires. Si quelqu'un ici est un extraterrestre, un voyageur dans le temps, un curseur ou un esper, s'il vous plaît, venez me voir! C'est tout." Kyon, une humaine tout à fait normale qui a eu le malheur de s'asseoir au bureau devant Haruhi, se demanda d'abord si elle plaisantait. Mais Haruhi Suzumiya est toujours sérieux. Toujours. En tout cas, Kyon n'a certainement jamais eu l'intention de s'impliquer dans ses singeries. Mais lorsqu'une conversation informelle donne accidentellement à Haruhi l'idée de former un club dédié à la découverte et à l'investigation de phénomènes mystérieux, Kyon se retrouve déjà à bout de souffle, surtout quand Haruhi fait de lui sa première recrue. Les autres membres du club incluent Nagato Yuki, une fille calme et livresque; Mikuru Asahina, une fille trop adorable choisie par Haruhi pour être la «mascotte» du club; et Koizumi Itsuki, un garçon toujours souriant choisi par Haruhi pour jouer le rôle de «mystérieux étudiant transféré». Et c'est ainsi que la Brigade SOS est née! Les choses ne deviennent que plus étranges et plus difficiles pour Kyon, cependant, quand il découvre que Haruhi s'est entourée sans le savoir des personnes mêmes qu'elle souhaitait depuis tout ce temps découvrir: Nagato Yuki est en fait un extraterrestre, Asahina Mikuru est une voyageuse dans le temps et Koizumi. Itsuki est un esper! Et pourquoi toutes ces personnes sont-elles apparues en premier lieu? Pourquoi, pour Haruhi, bien sûr! Il y a trois ans, Haruhi a provoqué une sorte de perturbation que chacun d'eux trouve qu'il vaut la peine d'examiner. Et Kyon, pour quelque raison que ce soit, semble être le seul «normal» de tout le groupe. Sa plus grande question: pourquoi lui?
