《蜜橘萤火之歌》的故事围绕一颗能实现愿望的宝石“萤火”展开。故事的女主角蜜橘在一次执行任务的时候，因为某个“神秘人”的设计，而与任务目标“萤火”失之交臂。在学校，她的宝石精灵意外地在插班生北岛柠檬的身上闻到了宝石“萤火”的味道。蜜橘开始调查北岛柠檬的真实身份。