《美妙旋律彩虹演奏会》的故事发生在第一季结束七年、第二季结束四年之后。此时，美爱等人已经从Pretty Top毕业，并在各自的领域学有所成。本作以平行世界的东京原宿为舞台，在延续“流行”与“舞蹈”比赛元素的同时，加入了全新的“音乐”要素，讲述一群能够感受到音乐色彩、温度与味道的少女登上星光舞台、追逐梦想的故事。
女主角彩濑奈露是一名中学二年级女生，只要听见音乐，就能感知声音的颜色。她想象力丰富，擅长装饰各种小物，梦想是开设一家像“Dear Crown”一样引领时尚潮流的店铺。某天，奈露得知一家即将开业的新店正在招募能够跳出三棱镜舞蹈的女中学生担任店长。她也鼓起勇气参加甄选，并从众多参赛者中脱颖而出，成功一路进入最终面试。
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