故事围绕着意大利物理学家、天文学家伽利略·伽利莱的末裔 —— 叶月、神月和星月。基于某些原因，她们遭受到神秘组织的袭击，成为了被全球通缉的罪犯。为了度过这个危机，三个个性截然不同的姐妹决定齐心合力，向神秘组织反击，并了解“伽利略少女”的由来。