Sinopsis:

Desde que era un niño, Tomoki Sakurai siempre se despertaba con lágrimas después de 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. Concluye que el sueño de Tomoki está indudablemente relacionado con lo que se conoce como el Nuevo Mundo, una anomalía flotante que los científicos no han podido comprender.

Al reclutar a los primeros miembros del Club del Descubrimiento del Nuevo Mundo, Eishirou programa un momento para reunirse y observar el misterio en el cielo. Ese día, la pacífica vida de Tomoki cambia para siempre cuando una chica extraña cae del cielo y comienza a llamarlo maestro.

Sora no Otoshimono sigue el día a día de Tomoki y el club escolar del que es parte a medida que comienzan a aprender más sobre los angeloides que han llegado a la Tierra.