Ef: A tale of melodies se puede considerar la segunda temporada de Ef: A tale of memories, y comienza años atrás de la primera temporada, mostrando al joven Himura Yuu, un estudiante de la academia Otowa. Un día conoce a una misteriosa joven llamada Amamiya Yuuko, la cual le conoce, pero él no la reconoce a ella (¿Seguro que tu no la conoces, Yuu-kun? :D). Después, de vuelta al presente en la serie, conocemos la terrible situación en la que se encuentra Yuu y las vivencias que pasará durante esa fase de su vida. Además conocerá a la activa Mizuki ¿Quién es Mizuki en realidad? Si algo sabemos seguro, es que es la prima de Renji.

Paralelamente seguiremos viendo como prosiguen con su vida los ya viejos conocidos de la temporada anterior, para que no nos quedemos con las ganas de... (SPOILER DE LA TEMPORADA PRIMERA)