A Sunny Bay vit Iris, une douce jeune fille de quinze ans qui adore chanter. Un jour, lors d'une audition, elle fait la rencontre de Talia et Auriana. Ces dernières lui apprennent qu'elle est la princesse disparue d'Ephedia, un royaume magique conquis pas le diabolique Gramorr, et que son rôle est de récupérer les saphirs de la couronne royale éparpillés sur Terre. Le trio forme le groupe de musique LoliRock et doit contrecarrer les plans du sorcier malfaisant...
LoliRock est la première série française du genre Magical girl. Inspiré de Sailor Moon voire de la saga Pretty Cure, cet animé a été créé dans le but de renouveler le succès d'une série du même studio, Totally Spies, grâce aux thèmes abordés : la musique, la magie et l'aventure.