Desde que entrou no ensino médio, Kyou Nukui não frequentou uma única aula. Em vez disso, ele passa os dias trancado em seu quarto compondo músicas e postando na internet acompanhado dos desenhos de seu único amigo, um artista com o pseudônimo "Kiriyume". Um dia, Kyou carrega hesitantemente sua mais nova composição, e primeira partida de seu estilo típico, TR03. Além disso, ele não faz upload com o nome usual "HibikiP", mas simplesmente com o nome "me", e sem um desenho de seu amigo misterioso. Pouco depois, Kyou recebe um e-mail muito educado, não apenas elogiando sua música, mas também discernindo de alguma forma que ele é, de fato, o compositor por trás do TR03. O e-mail também pede um encontro em um parque próximo, ao qual ele cautelosamente decide ir. Para sua surpresa, no entanto, ele encontra três meninas do ensino fundamental no local do encontro! De repente, Jun Gotou, Nozomi Momijidani e Sora Kaneshiro pedem sua ajuda para fazer um show em sua casa. uma antiga igreja agora usada como orfanato. E embora Kyou esteja relutante no início, depois de ver suas habilidades musicais, ele finalmente decide aceitar sua proposta. Baseado na light novel de mesmo nome do premiado Sagu Aoyama, Tenshi no 3P! segue Kyou enquanto esses três anjos mudam sua vida.