„Azumanga Daiou The Animation” to urocze, komediowe anime, które śledzi codzienne życie grupy wyjątkowych licealistek oraz ich równie ekscentrycznych nauczycieli. W centrum opowieści znajduje się Chiyo Mihama, zaledwie 10-letnia geniuszka, która dzięki swoim niezwykłym zdolnościom trafia od razu do pierwszej klasy liceum. Mimo swojego młodego wieku i drobnej postury, Chiyo z entuzjazmem podchodzi do szkolnych wyzwań, dzieląc swoją miłość do pluszaków i gotowania z nowymi przyjaciółkami.
Klasa prowadzona przez nieprzewidywalną Yukari Tanizaki – nauczycielkę zdolną do kradzieży roweru ucznia, byleby tylko uniknąć spóźnienia – staje się domem dla wyjątkowej grupy dziewcząt, z których każda ma swoją charakterystyczną osobowość:
- Tomo Takino: nadpobudliwa chłopczyca z niewyczerpaną energią, ale niekoniecznie rozsądkiem
- Koyomi Mizuhara: najlepsza przyjaciółka Tomo, znana z krótkiego temperamentu i racjonalnego podejścia
- Sakaki: wysoka i wysportowana dziewczyna o pozornie onieśmielającym wyglądzie, która w rzeczywistości ma łagodne usposobienie i skrywaną miłość do kotów
- Ayumu Kasuga (znana także jako „Osaka”): uczennica z przeniesienia, która żyje we własnym świecie i ma niekonwencjonalne spojrzenie na rzeczywistość, włącznie z teoriami na temat warkoczyków Chiyo
Seria przedstawia ich wspólne przeżycia przez trzy lata liceum, gdzie codzienne sytuacje przybierają komiczny, często surrealistyczny obrót. Od klasowych wycieczek, przez letnie wakacje, po szkolne festiwale – dziewczęta doświadczają wszystkich tradycyjnych elementów japońskiego życia licealnego, ale zawsze w nietypowy, pełen humoru sposób.