Tiểu Hành Tinh Yêu Thương kể về một cuộc gặp gỡ định mệnh thời thơ ấu của Mira Kinohata đã gặp một người mơ mộng có tầm nhìn xa tên là Ao Manaka. Mặc dù thời gian bên nhau ngắn ngủi, Ao đã cho Mira thấy những điều kỳ diệu của thiên văn học, từ những hành tinh quay quanh quỹ đạo cho đến những ngôi sao xa xôi, kể từ đó mà họ càng hợp nhau hơn vì những sở thích cũng như những ước mà họ luôn muốn với tới từ trước đến nay. Trước khi họ chia tay, Mira biết rằng có một ngôi sao mang tên cô ấy tồn tại, nhưng không có ngôi sao nào với ngôi sao của Ao. Và vì vậy, cô ấy đã thực hiện một lời hứa: một ngày nào đó, cô ấy sẽ phát hiện ra một tiểu hành tinh mới và đặt tên nó theo tên Ao. và lời hứa của họ bắt đầu từ đó mà ra.
Nhiều năm sau, Mira vẫn say mê với thiên văn học, và tìm kiếm về những ước mơ mà cô luôn mong ước bấy lây nay. Bây giờ đang học trung học tại Học viện Hoshizaki, cô ấy cố gắng tham gia Câu lạc bộ Thiên văn học để có thể một lần nữa tiếp cận được với những nguồn kiến thức mới mà cô đang tìm kiếm. Thật không may, cô phát hiện ra rằng câu lạc bộ đã được hợp nhất với Câu lạc bộ Địa chất để tạo thành một Câu lạc bộ Khoa học Trái đất duy nhất, vì vậy mà đã khiến cho cô khá thất vọng, vì đây cũng chính là CLB mà cô mong muốn được tham gia từ trước đến giờ. Cô gia nhập câu lạc bộ mới này và tìm thấy một điều bất ngờ thú vị, cũng từ đó mà cô đã tái hợp với Ao sau nhiều năm xa cách, điều này đã kheiens cho cô rất bất ngờ, đúng là trong cái rủi nó lại lòi ra cái may.Cùng với những người bạn mới trong câu lạc bộ, Mira và Ao bắt đầu cuộc hành trình cùng nhau để thực hiện lời hứa của họ. Có thể khó đến mức nào để tìm thấy một tiểu hành tinh? Cùng đón xem bộ anime Tiểu Hành Tinh Yêu Thương để theo dõi điều gì sẽ xảy ra trong bộ anime này nhé các bạn.