《应援团少女》讲述了一个关于青春、热血与成长的故事。女主角桃山桃子是樱木高中的普通二年级学生，某天被一记飞出界的棒球击中头部，由此结识了学校棒球部的人气球员大岛。桃子对大岛一见倾心，却苦于找不到接近他的机会。就在这时，她遇见了经常独自在楼顶高声呐喊的龙太郎，他是学校应援部的唯一成员。 　　在龙太郎的邀请下，桃子加入了濒临解散的应援部。凭借她的热情和努力，应援部逐渐吸引了更多成员，最终扩充到五人，桃子还被推选为第50代团长。然而，这支临时组建的队伍毫无经验，甚至在为棒球部加油时因失误导致比赛失利，备受质疑。正当团队陷入低谷时，应援部的前辈——第23代团长柳原源藏出现，将他们带往集训基地进行特训。 　　在柳原的严格指导下，五人经历了体能、口号、节奏等一系列魔鬼训练，逐渐掌握了应援技巧，团队凝聚力也大大提升。学成归来后，他们开始为学校各类体育比赛呐喊助威，用热情感染赛场，最终赢得了同学们的认可。影片通过轻松幽默的方式展现了青春的活力与坚持，传递了团结协作、永不言弃的精神。