火星への植民を開始して一世紀、人はアトランティスと呼ばれる人工子宮にて人口を増やし、その労働力をもって生存権を拡大していった。一見、順調に見える火星開拓であったが、世代を重ねるごとに恋をするという文化を失っていく。パートナーとの遺伝子を組み合わせ、子孫を残すやり方が原因だと言われるが、しばらくは火星の誰も気に留めようとはしなかった。しかし地球からの電波にのって古い恋歌が流れてくるようになると状況は少しずつ変わり始める。新春日部市に住むナギは「アトランティスからの恋歌」と呼ばれるようになったその歌を聞き、誰が何の目的で流しているのか、そして恋とは何か、謎を解明しようと学校で研究会を立ち上げたのだった。 「わたしも恋をしてみたい！」 そう目を輝かせて、彼女は今日もクラスメートと恋の研究をする。 幼馴染のカオリ、大富豪のコウ、引っ込み思案のスイ、そして何か不満げなアキラの面々はナギの研究という名の騒動に巻き込まれていく。