大学のアカペラ大会でバーデン大学の男子アカペラ部のトレブルメイカーズが見事なパフォーマンスを見せ、観客を魅了する。そのあとに登場した女子アカペラ部バーデン・ベラズのリード・シンガー、オーブリー（アンナ・キャンプ）は大事なパートで緊張のあまりに吐いてしまう。
新学期、ベッカ（アナ・ケンドリック）がバーデン大学に入学してくる。ベッカは学生寮につくと、そこには愛想の悪いキミーがいる。同じく新入生のジェシー（スカイラー・アスティン）が自分の寮につき、そこでマジック好きのベンジと出会う。
ベッカは寮につくと早々にパソコンを広げ、自ら作ったマッシュアップ音源を聞く。そこにベッカの父親が入ってくる。実はベッカの父は比較文学の教授であり、LAに行ってDJになりたい娘を強引に大学に入学させたのだった。

父との話を途中で打ち切り、ベッカはキミーとともに新歓をしている中庭へ出る。
そこには去年の失敗を取り戻そうと懸命に部員を集めようと入部オーディションに勧誘するバーデン・ベラズのオーブリーたちがいた。オーブリーたちはベッカに声をかけるが、ベッカは「アカペラなんてダサいし、歌も歌えない」と断る。
一方、ジェシーと男子アカペラ部のファンであるベンジは男子のアカペラ部に話しかけるが、小馬鹿にされてしまう。

大学のラジオ局へインターンとしてやってくるベッカ。そこでラジオパーソナリティをやっている先輩ルークと話していると、そこにジェシーもやってくる。ジェシーはベッカにタクシーに乗っているときに出会っていたが、ベッカは知らないと言う。新入生である二人はルークから大量にあるCDの整理を頼まれるが、ベッカは整理よりもDJがしたかったと愚痴る。
大学の寮に戻って寝ていると、父親がまたやってくる。そこで大学の１年間クラブ活動をきちんとこなせば、LA行きを助けると約束をする。
ベッカはデヴィッド・ゲッタの「Titanium」を唄いながら寮でシャワーを浴びていると、隣にはオーブリーの友達で同じベラズの一員のクロエ（ブリタニー・スノウ）がいた。ベッカの歌声を聞いたクロエは、思わずシャワーカーテンを開けて、「歌えるじゃない！」とベラズのオーディションに強引に誘う。

オーディション当日、ベッカは結局現れないと思われたが最後に登場し、見事入部を果たす。そのほかにも中庭で一度あったファット・エイミー（レベル・ウィルソン）なども入部し、新ベラズが結成された。トレブルメイカーズにはジェシーが入部を決めるが、ベンジは落ちてしまう。新入生歓迎のパーティで盛り上がる新ベラズたち。
新ベラズたちによる最初のミーティングが始まる。そこで新入生にトラブルになることは絶対に禁止と強く言い聞かせ、早速、男子との色恋沙汰をバレた新入生を一人退部させる。オーブリー。そのあと、新入生の一人が去年の大会で一体何があったのか、と質問し、オーブリーが緊張のあまり吐いてしまったことがみんなに知れ渡る。そして今年こそは優勝するために厳しい訓練が始まる。

新ベルズ初のパフォーマンスを明日に控えた日、訓練のあとにオーブリーに呼ばれるベッカ。ベッカの態度を注意すると、ベッカもあなたは私のことをわかっていないと返す。そしてオーブリーがジェシーとの関係に文句を言うと、あなたは私のボスじゃないと相手にしないベッカ。
舞台当日、散々な出来のパフォーマンスのため途中で中断される。そこでオーブリーはクロエに対して全然声が出ていないと責めるが、そこでクロエは声帯結節が出来てしまったことを告白する。
ラジオ局、仕事の合間にじゃれ合うベッカとジェシー。そこにルークがジェシーにランチを買いに出す。ベッカは自分が作ったリミックス音源をルークに渡すが、ルークは聞く様子もなく片付けてしまう。そこには聞かれず片付けられたベッカのリミックス音源がいくつもたまってある。

ベッカが一人校内の広場にいるとそこにジェシーがやってくる。そこで、自分は映画スコアが好きなこと、将来は自分でスコアを作りたいことなどを話す。ベッカに好きな映画を聞くが、ベッカは好きな映画が特になく、そのことに驚くジェシー。
「リフオフ」という、出されたお題に関する歌を競い唄うアカペラ部対抗の催しに出場するベラズ。そこでベッカの活躍で優勝直前まで行くか、歌詞の一部を間違えたため、惜しくも優勝をトラベルメイカーズに取られてしまう。

その夜、一人オリジナル音源を制作中のベッカのところに、『ブレックファスト・クラブ』のDVDを持ってくるジェシー。二人で映画のエンディングシーンを見て、その映画やスコアの良さを説明するジェシー。そこにルームメイトのキミーが友達を連れて帰ってくる。ばつが悪そうに退散するジェシー。
地方大会を前にしてあまり声を出せないクロエの代わりにソロパートを任せる人間を決めようと、まずベッカの名前が挙るが、オーブリーが反対し結局ファット・エイミーがソロを担当することに。
大会本番、ファット・エイミーの活躍により大いに盛り上がる会場。見事準優勝を獲得するベラズ。優勝はまたしてもトレブルメイカーズが手にする。

会場のロビーでOBのアカペラ部といざこざを起こすトラベルメイカーズたち。乱闘騒ぎになってしまい、そこで優勝トロフィーが壊れ、投げ飛ばされたトロフィーが窓ガラスを割ってしまい、逃げ後れたベッカは警察に連行されてしまう。

ジェシーはベッカを迎えに警察まで行くが、父親に連絡したことをベッカに咎められ、「私は助けなんか求めていないし、あなたは私のボーイフレンドじゃない」、と言われてしまう。父親に強制的に車に乗せられるベッカ。
寮に帰るとベラズのメンバーが心配してベッカの部屋にいる。だが、すぐにオーブリーがアカペラ大会の準決勝選に向けてのミーティングを始める。ファット・エイミーのソロを褒めるが、アドリブを禁止することなどを注意すると、他のメンバーがそれに意見する。無理矢理自分の意見を通そうとするオーブリー。
次の日、自分のつくったトラックがラジオに流れているのを知って、はしゃぎながら局に行く。そこでジェシーに再会するも、今夜の準決勝戦で会おうとだけ行って別れる。
会場に向かう途中、バスのガソリンを入れようとファット・エイミーがバスを降りたところに、トレブルメイカーズ一行を乗せたバスがそこに通りかかり、食べかけのブリトーを投げつけられるという嫌がらせを受けるエイミー。結局ガソリンを入れられずにガス欠になってしまうバス。最終的にトレブルメイカーズのバスに同乗させてもらい会場までたどり着く。

地方大会と同じようにエイス・オブ・ベーズの「ザ・サイン」を披露するが、会場の反応が悪いと感じ取ったベッカは、アドリブでラ・ルーの「バレットプルーフ」をマッシュアップさせて歌い、なんとか切り抜けようとする。しかしパフォーマンスが終わったあと、保守的なオーブリーはベッカの勝手なアドリブが許せず、ベッカと口論となり、ベッカを部から追放してしまう。仲裁しようとするジェシーにもケンカ口調でつっかかってしまうベッカ。
春休み、みなが遊びに出ていっている中、一人寮に残るベッカは、ラジオ局に置いてあった『ブレックファスト・クラブ』を見て泣く。
春休み中にベラズが決勝進出を決めた連絡が来る。大喜びする部員たち。ベッカはジェシーの部屋を訪ね、今までのケンカを謝ろうとするが、ジェシーはベッカを許すことが出来ない。
ベラズは決勝に向けて新しい感性の持ち主であるベッカを連れ戻すべきだというが、オーブリーは断固反対する。
一方そのころ、トレブルメイカーズのリーダーのバンパーはジョン・メイヤーのバックアップコーラスに参加するため、決勝そっちのけでLAに行ってしまう。

みなオーブリーの古い考え方についていけず、退部しようとする。オーブリーは感情が高ぶりすぎて、またもや吐いてしまう。そこにベッカがやってくる。今までのことを素直に謝り、部に戻りたいと主張するベッカ。ギリギリのところでオーブリーもベッカが部に戻ることを認める。
みなで本当にやりたいことを正直に言い合い結束を高めようとするベラズたち。そこでクロエが春休みに喉の手術を受け、今後高音を出すことが出来なくなったと告白する。そしてベッカのリミックス楽曲を中心に新しい構成を手に入れたベラズたち。
決勝戦。バンパーがいなくなったトレブルメイカーズのリードヴォーカルはジェシーになっている。そしてバンパーの穴を埋めるように登場したのがベンジだった。実はジェシーは、不当に入部を拒否されたベンジをバンパーがいなくなったすきに最後の決勝の舞台の誘ったのだった。
そして、トレブルメイカーズのあとにパフォーマンスをするベラズ。そこには『ブレックファスト・クラブ』の主題歌シンプル・マインズの「ドント・ユー？」もリミックスされて組み込まれていた。それに気づく客席のジェシー。見事に新しい構成を唄いこなすベラズたち。会場も大盛り上がりの中、舞台から降りてジェシーのもとへと向かうベッカはジェシーとキスをする。

六ヶ月後、今度は二年生になったベッカやジェシーたちのもと新入生たちがアカペラ部のオーディションにやってくるのだった。