Ambientada na incomum East Shinjuku Night High School, The Science Club acompanha um grupo de estudantes marcados por desafios pessoais e acadêmicos, que encontram na ciência uma inesperada chance de transformação. Taketo, um jovem delinquente preso a um ciclo de escolhas ruins; Angela, uma estudante filipino-japonesa que luta para acompanhar as aulas; Kasumi, que passa mais tempo na enfermaria do que em sala; e Shozo, que precisou abandonar os estudos para trabalhar ainda jovem, parecem não ter nada em comum além das dificuldades. Tudo muda com a chegada do novo professor de ciências, Fujitake, que os inspira a unir forças em um ousado experimento para uma conferência acadêmica, despertando sonhos, confiança e novas possibilidades para o futuro.