美妙旋律第三季故事是发生在第一季的七年以后、第二季的四年以后，美爱等人已经从pretty top毕业并且学有所成。本作将有别于前作，以平行世界的东京、原宿作为舞台，原本只以"流行"及"舞蹈"为比赛中心的内容，更增添了一项新的"音乐"要素，描述一群能感知音乐的颜色、热度和味道的主角们，站上星光舞台达成梦想的故事。 主角彩濑奈露是个只要听音乐就能感受到声音的颜色，想像力丰富的中学二年级女孩，擅长装饰各式小物擅长装饰各式小物，梦想是希望能够开一间如「Dear Crown」那样引领时尚潮流的店。一天，她得知了即将开设的新店铺，将募集会跳三棱镜舞蹈的女中学生作店长。奈露也参加了甄选，并在众多参加者中脱颖而出，一路来到了最终面试。
西暦2042年、地球上では突如現れた未知の巨大生物「擬態獣」と、世界各国で開発されていた巨大ロボット達との戦いが繰り広げられていた。 日本のスーパーロボット「ゴーダンナー」のパイロット・猿渡ゴオは後に「巨神戦争」と呼ばれるボス擬態獣との決戦において、パートナーであり恋人でもあったミラ・アッカーマンを失ってしまう。だが、ゴオはそれと引き換えに、1人の少女の命を救っていた。その少女の名は、葵杏奈。 辛くも人類は戦いに勝利し、5年の歳月が流れた。しかし、世界各地ではまだ擬態獣の亜種が生き残っており、スーパーロボット達との戦いは続いていた。17歳の高校生となった杏奈はゴオと再会して恋に落ち、いつしか2人は結婚を決意する。だが結婚式当日、日本に擬態獣が出現。ゴオは式を途中で中断し、ゴーダンナーで出撃する。 しかし、杏奈はただ夫の帰りを待っているだけの女の子ではなかった! 杏奈はゴーダンナーのパートナーロボット「ネオオクサー」に乗り込み、自身も擬態獣との戦いに身を投じる! 果たして、2人は無事結婚することが出来るのか!? そして、世界の平和を守ることが出来るのか!?
