เพราะความเบื่อหน่ายของสึซึมิยะ ฮารุฮิ กลุ่มกิจกรรมกองกำลัง SOS ถึงต้องรับบทหนักกันอีกครั้ง เพราะเธอดันไปส่งชื่อเข้าร่วมแข่งขันเบสบอลโดยไม่ปรึกษาใครสักคำ แล้วสั่งให้ไปแข่งตามนั้นอย่างขัดข้องไม่ได้ ทั้งที่คนในกลุ่มไม่พอจะตั้งทีมเบสบอลด้วยซ้ำ แต่เพราะนั่นคือความเป็นเธอ ไม่พอเพียงเท่านั้น ในช่วงปิดเทอมฤดูร้อนเธอยังพาคนอื่นๆ ไปบุกตะลุยเกาะที่ถูกตัดขาดจากภายนอกเสียอีก และเธอยังหวังให้เกิดคดีปริศนาขึ้นมา เรื่องราวแปลกประหลาดจะเกิดขึ้นอย่างที่เธอคาดหวังอีกหรือไม่...