迎来 14 岁生日的明智杏奈和母亲回到家中，发现自己的房间里放着一枚吊坠。她一心以为这是母亲送的生日礼物，戴上吊坠的瞬间，一只神秘的小妖精突然现身。 这只自称波奇坦的小妖精开口呼唤：“跟我来，帮帮我吧，波奇！” 话音刚落，吊坠便开始绽放光芒，两人被这片光芒彻底吞没。 杏奈坠落在一处陌生之地，就在那里，她邂逅了立志成为侦探的少女小林未来。未来一心以为杏奈和波奇坦是 “侦探测试” 的考官，还发现杏奈没穿鞋，于是便拉着她一起去买鞋，可正挑着鞋子的功夫，波奇坦突然一溜烟跑开了。 两人追着波奇坦来到了一处婚礼会场，只见新娘正因遗失了珍贵的王冠头饰，陷入了手足无措的困境。杏奈主动提出帮忙，便和未来一同着手寻找王冠头饰，可谁料 ——

安娜震惊地发现自己在1999年的世界里没有家，于是被未来带到了久斗侦探事务所。未来声称知道有资深光之美少女存在。事务所的老板砎特自称是天才医生，同时也是一位222岁的妖精。他透露，时空妖精波奇坦穿越到了另一个世界，但耗尽了所有力量，变成了婴儿。砎特还提到，如果收集到足够的“真琴宝石”，波奇坦或许可以恢复原状，但资深光之美少女们几个月前就消失了，而且拒绝承认安娜和未来是新的光之美少女。第二天，安娜和波奇坦在事务所过夜后，波奇坦把安娜拖了出去。砎特追着正要来事务所的实玖瑠，三人来到一家甜品店。店里的一位顾客，小说家来栖伊莉莎，正因为丢失了自己最喜欢的玻璃笔而焦急万分。伊莉莎解释说，一位老妇人跟她说话后，她突然发现自己的笔不见了。安娜拿着砎特给她的光之美少女语音备忘录，急忙去找她的奶奶。最终，安娜找到了一个长得和伊莉莎描述的奶奶一模一样的人，但那人却是怪盗团。她和未来以及砎特会合，在公园里围住了逃跑的怪盗团，但奶奶却不见踪影。然而，尽管通讯中断，两人还是看到一个高中女生在打电话，意识到那是伪装的尼吉。解救天使和神秘天使与尼吉召唤的疑犯兽展开激战，但受到砎特“保护真琴宝石是侦探事务所的使命”这句话的鼓舞，她们挺身而出，净化了疑犯兽。取回伊莉莎的笔并回到事务所后，砎特给了安娜和未来一本光之美少女之书。这证明了她们的侦查工作卓有成效，也证明了他认出她们是光之美少女。当砎特在办公室向她们打招呼“欢迎”时，安娜和未来出了灿烂的笑容。

安娜正式搬进了治愈侦探事务所，开始打扫大楼。已经办完离校手续的未来也搬了过来，安娜、砎特前辈和波奇坦四人开始了她们的共同生活。她们一边继续打扫整理，一边和未来来到事务所二楼，发现了一张地图。地图看起来像是事务所周边地区的地图，但上面有一些标记和笔记。打扫完毕后，安娜一行人出门去镇上购买室内装饰品和杂物。她们在古董店“山茶花室内装饰”里被琳琅满目的商品所吸引，这时波奇坦突然觉得有些不对劲。她们询问了叫喊的店主，得知店铺的标志——一只玻璃乌龟摆件——不见了。安娜和未来开始调查，很快发现乌龟摆件被藏在一辆手推车上的一堆靠垫里。此外，在吃了砎特前辈发明的能让他们听懂任何语言的“预知软糖”后，他们询问了店里的外国游客和猫咪，推断出店员拓也就是罪魁祸首。然而，伪装成拓也的人竟然是怪盗团成员嗨洁儿。安娜等人追赶嗨洁儿，她偷走了一只乌龟摆件后逃出了商店。当他们在城郊追上嗨洁儿时，他释放了疑犯兽，但解谜天使和神祕天使联手净化了它，最终安全夺回了乌龟摆件。怪盗团的森亚露露卡则在暗处暗中观察着这一切。安娜等人返回后，清理完毕，侦探事务所终于可以正式运作了。安娜热切期盼着她们的第一个案子，未来回答说：“我已经决定了我们的第一个委托人是谁。”这位委托人正是安娜，她的请求是让她回到自己的时代。未来正式接受了安娜的请求。两人立誓要携手成为伟大的侦探，共同破解这个案子。