Suzumiya Haruhi est une fille plutôt étrange, elle n'a qu'un seul but dans la vie : rencontrer des personnes paranormales, que ce soit aliens, voyageurs du temps, exilés de l'espace... Elle n'aime pas se mêler aux gens normaux et préfère tout ce qui est etrange.
Kyon, lui, est un jeune lycéen devenu terre à terre après avoir réalisé que tout ces phénomènes paranormaux n'existent pas. Ce dernier va se retrouver finalement dans la même classe que Suzumiya et il deviendra très vite, malgré lui, son acolyte dans toutes ses fantaisies. Fort heureusement, Suzumiya arrivera à embrigader d'autres personne afin de créer une organisation aux objectifs bien étranges : la "brigade SOS".