Di hari pertama SMP, Mato Kuroi bertemu Yomi Takanashi. Meskipun Yomi awalnya terkejut dengan kepribadian Mato yang terus terang, pasangan ini dengan cepat menjadi teman dan mulai menghabiskan waktu bersama setiap hari. Sebagai tanda persahabatan mereka, Mato memberi Yomi jimat ponsel—bintang biru, yang identik dengan miliknya.
Namun, saat keduanya memasuki tahun kedua, hubungan mereka mulai berubah. Ditempatkan di kelas yang berbeda, Mato mulai menghabiskan lebih banyak waktu dengan Yuu Koutari, seorang gadis yang ia temui melalui tim bola basket. Faktanya, mantan sahabatnya semakin menjauh sehingga Mato tidak dapat menemukan Yomi di mana pun, seolah-olah dia telah menghilang sama sekali.
Di tempat lain, Black★Rock Shooter sedang dalam misi untuk menaklukkan Dead Master. Keduanya, meski bertentangan, memiliki hubungan yang mirip dengan Mato dan Yomi. Ketika cerita mereka mulai bersilangan, tampaknya hilangnya Yomi mungkin ada hubungannya dengan pesona berbentuk bintang biru dan penembak jitu legendaris itu sendiri.
