엉뚱하지만 사랑스러운 천재 피아니스트 노다메(우에노 쥬리)와 오케스트라 상임지휘자로 활약중인 치아키(타마키 히로시)는 파리, 빈, 프라하를 오가며 음악에 대한 꿈과 사랑을 키우고 있다. 낯선 도시에서 함께 하는 시간이 늘어날수록 노다메와 치아키의 알콩달콩한 사랑은 더욱 무르익어가는데……

 치아키와 협연을 하는 것이 일생일대의 목표인 노다메는 라벨의 피아노 협주곡을 듣고 함께 연주하기를 바라지만, 치아키는 그의 오랜 친구이자 노다메의 연적 루이(야마다 유)와 먼저 공연을 하게 된다. 좌절에 빠진 노다메에게 세계 최고의 지휘자 슈트레제만(타케나카 나오토)이 협연을 제안하고, 노다메는 자포자기하는 심정으로 처음이자 마지막이 될 데뷔무대를 갖는다. 대성공을 이룬 공연직후 전세계는 혜성처럼 등장한 천재 피아니스트 노다메에게 찬사를 보내지만, 노다메는 피아노 연주도 치아키와의 사랑도 그만두겠다는 폭탄선언을 하는데……