В детстве Мира Конохата познакомилась с мальчиком по имени Ао, который открыл ей тайну: в небе сияет звезда с её именем. Однако звезда с именем Ао, к сожалению, не существовала. Они поклялись друг другу, что однажды откроют новую звезду и назовут её в честь Ао, после чего расстались.
Спустя несколько лет, будучи старшеклассницей, Мира решила исполнить данное обещание и вступила в астрономический клуб. Но её планы неожиданно меняются: клуб астрономии сливается с клубом геологии, образуя объединённый клуб естественных наук. Это событие, казалось бы, стало настоящей неудачей, но именно здесь Мира вновь встречает своего давнего друга Ао Манаку.
Однако вскоре она узнаёт, что Ао на самом деле — девочка, что становится для Миры настоящим открытием. В новом клубе Мира сталкивается с множеством вызовов, но также обретает новых друзей и начинает погружаться в мир астрономии и геологии, который оказывается полон сюрпризов. Вместе с Ао они вновь начинают мечтать о звёздах, исследуя вселенную и преодолевая преграды.
«Влюблённый астероид» – это история о дружбе, мечтах и поисках своего места в мире, где каждая звезда может стать символом надежды и любви. Как справятся героини с новыми испытаниями и смогут ли они осуществить свою мечту о новой звезде?