拥有能够回想起过去体验过的全部记忆的“记忆保持”能力的浅井惠，以及拥有“最大能够将世界倒带3天”的“重启”能力的春埼美空。她自身也受到“重启”的影响而失去了记忆，但通过与决不会忘记任何事情的惠齐心协力，两人得以将过去重来，并改变现在—。 但，也存在着即使是这样的两人也无法重来的“过去”。那是，两年前同级生相麻堇受到“重启”的影响而消失的事情。 两人从属于名为“服务社团”的社团活动，一边过着完成学生们各种各样委托的每一天，一边寻找着能够让相麻堇复活的方法。这样的他们收到了一件委托——“希望让死去的猫复活”。 为了消除在过去发生的“悲哀”，少年与少女穿越时间，前去改变世界—
三人回忆起小学时光，约定到曾经的游泳馆去。在废弃的游泳馆里，他们居然遇到了归国的松冈凛（宫野真守 配音）。意料之外的是，昔日战友凛性情大变，还对遥发起挑战，结果遥输给了他。 遥、真琴和渚决定成立游泳部，经过多番努力后，终于招募到了新成员龙崎怜（平川大辅 配音），他们以县大赛冠军为目标，进行紧张的集训。另一方面，凛所在的鲛柄学院游泳部也在为大赛作准备。他们约定，要在赛场上决一高下。充满激情和活力的游泳部，在这个夏天，开始了关于友情与青春的Free!故事。
