第1話『妖精たちは森に隠れる』
大アイドル時代の到来した偵都ヨコハマで、アイドルの歌が奪われるという事件が頻発。遂にはスーパーアイドル天城茉莉音の大ヒット曲「奇跡の歌」までもが盗まれてしまう！ミルキィホームズは、茉莉音からの盗まれた歌を取り戻す依頼を引き受けることに。ダメダメ探偵振りを発揮しながらも、何とか真犯人にたどりついたシャロ、ネロ、エリー、コーデリアの4人。だが、歌を取り返すためには、何故か不思議な空間でのゲームバトルに勝たなければならないことになり・・・。
第2話『パーフェクト・フール』
「奇跡の歌」を茉莉音が再び歌う為には、彼女から離れたエレメントを茉莉音の元に取り戻さなければならない。次のエレメントを取り戻すべく動きだすシャロたち。そんな折、茉莉音のもとにとある怪獣映画の吹き替えオーディションの話が舞い込む。ミルキィたちは、最終オーディションまで勝ち進んだ茉莉音を会場で応援することに。ところが、最終オーディションの相手・花崎マミュには茉莉音のエレメントが付いており、彼女に勝てば役もエレメントも勝ち取れる！勢い込むミルキィたちだが・・・。
第3話『カレーの国では遠すぎる』
バラエティ番組の仕事でパワースポットを巡っているうちに、信心に目覚めた茉莉音が、ガノターラ国へありがたいお経を貰いに行くと言い出した。旅に同行する事にしたミルキィ達は、度重なるトラブルに見舞われながらも、ようやくガノターラ国へと辿り着く。そこではカレー好きの王子が市民にひどい重税を課していた。ありがたいお経を探すうちに王子に捕まってしまった茉莉音を救う為、ミルキィホームズの4人はエレメントとのカレー勝負をする事に・・・。
第4話『一発屋シテミル』
茉莉音の地方イベントに付いて行ったミルキイホームズ達は、泊まるところを探すうちに森に迷い込んでしまう。そこで見つけた不気味な洋館の主・絹宮サキコは一発屋マニアだった。歌を失った為一発屋扱いされる茉莉音。しかし、そそのかされたミルキィホームズ達はサキコ主催の一発屋水泳大会に出場することに。茉莉音が捕まっているとはつゆ知らず、次々とゲームをクリアするミルキィ達。茉莉音を救い一発屋になる為に、サキコとの最後の対決に挑む・・・。
第5話『キャロルの身代金』
ハリウッド映画「スパイ・ガール４」へのゲスト出演が決まった茉莉音。サインを目当てに茉莉音に付いていったミルキィホームズの４人だったが、ロケ現場では、主演のスター子役、キャロル・ドジソン宛に脅迫状が届いていた。明智小衣に事件の解決を依頼されたミルキィホームズは、珍しくあっさりと真犯人へとたどりつく。ところが、自信満々のミルキィ達がとった解決策は、なんと真犯人を誘拐することだった・・・。
第6話『すべてがF5になる』
動画投稿サイトに現れた茉莉音ソックリのニセ者・天空城ネリマが話題になっていた。事態を知った茉莉音だったが、動画に書き込まれていたコメントを見て落ち込んでしまう。見かねたミルキィホームズの４人は、動画を消してもらうべくネリマの元へ。勝負の末、彼女の再生数の秘密を見破ったミルキィ達だったが、ネリマにはエレメントが付いており、不思議な空間でのゲームバトルが始まる。ダンスフロア風の空間で行われるゲームはダンス対決ではなく・・・。
第7話『黄色いキャラはいかに改装されたか？』
いつものように茉莉音のドラマ出演に同行したミルキィホームズ達。そこで出会った共演の大女優・天馬博子がネロを養子にしたいと言い出した。朝から様子のおかしかったネロは、あっさりと受け入れてしまう。突然ネロと離れ離れになってしまったシャロ達3人は、かつてない程のダメダメ具合に。そんな折、マネージャーとプロデューサーの噂話を耳にする。なんでも、天馬博子は少女を犠牲にして若さと美貌を保っているというのだ。ネロが危ない！３人と茉莉音は急いで天馬博子の屋敷へ向かう・・・。
第8話『謎解きは それがやっぱりお約束！ の前後に』
人気を取り戻しつつある茉莉音のファンレターに混じって、イギリスに居るミルキィホームズの教官・小林オペラからメッセージが届く。ロンドン郊外で起きたエレメント強奪事件に、茉莉音の歌を取り戻す手がかりがあるかもしれないというのだ。早速イギリスへと飛んだミルキィホームズ達は、エレメントを奪われた男装の麗人、オスカー・フランソワ・トワイライト伯爵と出会う。紅茶のエレメント・ノブレスを盗んだ犯人を突き止めるべく、ミルキィホームズが本格ミステリーに挑む！
第9話『カジノ・思いやる』
ご先祖様のウィジャボードでエレメント探しをすることにしたミルキィホームズ達。半信半疑の茉莉音と共に、指し示されたカジノ島へとやってきた。エレメントを探していたはずが、いつの間にかギャンブルにのめり込んでいたミルキィ達は多額の借金を背負ってしまう。そこへやってきた黒のディーラー・ノワールに勝負を挑まれた茉莉音は、エレメントを賭けてギャンブル対決をすることに。勝負の行方とミルキィ達の借金はどうなってしまうのか・・・。
第10話『きずなプラス１』
赤の女王、スカーレット・オハダに空飛ぶ島・天空島へと連れ去られてしまった茉莉音。オハダの目的は、第六古代文明人の遺産・幸運の秘宝石を茉莉音に取り憑かせ、幸運の力で世界を支配する事だった。カジノで出会ったアン・ガーディーとネロ達の力を借りて天空島へと乗り込んだシャロ、アン、美樹、ノワールの４人は、島の中心部でオハダと対峙する。エレメントと茉莉音を救い、オハダの野望を阻止するべく、シャロと赤の女王のカードバトルが始まる！
第11話『愛の器』
BKT10000の新センターとなり、一躍脚光を浴びている美樹とは対照的に、茉莉音は未だに歌を取り戻せないでいた。スーパーアイドル天城茉莉音の復活をかけて用意された新曲を拒み、あくまで「奇跡の歌」にこだわる彼女の為に、ミルキィ達は最後のエレメント探しを始める。かつて母と共に過ごした場所を巡るうち、茉莉音は一人の人物を思い出すのだった。時を同じくして、カジノ島に現れた歌怪盗を捜査していた明智小衣もまた、1つの重要な手がかりへとたどり着いていた・・・。
第12話（最終回）『The detective of the Opera』
長い捜査の末、ようやく真相へと辿り着いた歌怪盗事件。仕事を終えて、いつものようにダラダラと過ごしていたミルキィホームズの元に、コンサートのチケットが届く。それは・・・。