故事的主角苗木野空，因为小时候与双亲在万花筒剧团（カレイドステージ，Kaleido Stage）观赏“爱丽丝梦游仙境”（不思議の国のアリス）之后便被其所吸引。但空（台湾的国语配音版称“空空”）的双亲不幸因车祸而去世，之后满脑子都是万花筒剧团，所以当她国中毕业之后不顾养父母的反对，一个人远赴美国，排除万难下终于成为万花筒剧团的一份子。经过“罗密欧与茱丽叶”、“灰姑娘”、“人鱼公主”、“阿拉伯之夜”、“自由”公演，慢慢得到了万花筒剧团台柱蕾拉的肯定和认同。最后和蕾拉一同向命运挑战、完成梦幻绝技（幻の大技），但蕾拉的肩膀却受伤了；不过蕾拉将梦想托付给空，希望她成为真正的百变之星。

蕾拉因伤退出万花筒剧团，由空一个人独撑大局，团长卡洛斯认为空仍无法成为独当一面的百变之星，故请来知名演员雷欧·渥兹伍尔来剧团，而王梅因为仰慕蕾拉也加入剧团。照道理来说万花筒剧团是呈现新的气息，不过空一直在烦恼要怎么样作才能成为真正的百变之星，逐渐失去了光芒。在一次的机会下空与梅到百老汇与蕾拉同台之后，蕾拉鼓励她说痛苦的时候能拯救自己的也只有自己，想要什么，目标在哪里也只有自己才会知道。不要迷惘笔直的前进，那么通往真正百变之星的路将会打开。才没说完多久，蕾拉发现到她还能看到福尔，在心里认为还有应该要做的事。“能培养天使的只有恶魔”，蕾拉以对手的身分出现在空面前，与空在舞台上竞演天使的技巧（天使の技）一决胜负。公演完后空已成长、不再是蕾拉的梦想，最终蕾拉对空说：“你是我的骄傲”，一部少女为梦想奋斗的青春故事就在此划上句点。