《纯白交响曲》讲述了瓜生新吾（水岛大宙配音）的校园故事。在同伴眼中，新吾是个热心助人、性格温和的好好先生。就在这一年，他就读的各务台私立学园即将与当地知名的结姬私立女子学园合并，包括新吾在内的数十名学生也被提前安排前往女校，适应未来的学习生活。
面对一群身穿洁白校服、几乎从未与男生接触过的女孩，略显羞涩的新吾会迎来怎样的浪漫际遇？个性强势又傲娇的大小姐濑名爱理（小野凉子配音）、温柔沉静的文学少女瓜生樱乃（後藤麻衣配音）、擅长家务的混血少女安洁莉娜（壱智村小真配音），以及身材娇小、性格天然迷糊的自然系学姐天羽美羽（松田理沙配音），都逐渐与新吾产生了交集。在与这些女孩相处的过程中，新吾也找到了只属于自己的那份小小而纯洁的爱情。
