Desde que era niño, Tomoki Sakurai siempre se despertaba llorando tras soñar con un ángel. Su amiga de la infancia, Sohara Mitsuki, se preocupa por esto y decide buscar la ayuda de Eishirou Sugata, un excéntrico maníaco del cielo. Él concluye que el sueño de Tomoki está indudablemente conectado con lo que se conoce como el Nuevo Mundo, una anomalía flotante que los científicos no han logrado compr

Desde que era niño, Tomoki Sakurai siempre se despertaba llorando tras soñar con un ángel. Su amiga de la infancia, Sohara Mitsuki, se preocupa por esto y decide buscar la ayuda de Eishirou Sugata, un excéntrico maníaco del cielo. Él concluye que el sueño de Tomoki está indudablemente conectado con lo que se conoce como el Nuevo Mundo, una anomalía flotante que los científicos no han logrado comprender. Reclutando a los primeros miembros del Club de Descubrimiento del Nuevo Mundo, Eishirou programa una hora para reunirse y observar el misterio en el cielo. Ese día, la vida pacífica de Tomoki cambia para siempre cuando una extraña chica cae del cielo y comienza a llamarlo "maestro". Sora no Otoshimono sigue las actividades diarias del Club de Descubrimiento del Nuevo Mundo mientras comienzan a aprender más sobre las Angeloides que han llegado a la Tierra.