动画作品《Little Busters! EX》是Key社出品的游戏《Little Busters!》第三度动画化的作品，前两作分别是《Little Busters!》和《Little Busters! ～Refrain～》。动画将涉及原作游戏的追加版《Little Busters! Ecstasy》（リトルバスターズ! エクスタシー）中的剧情。
甜梦猫是浅紫罗兰色的小猫玩偶，由住在天上的世界、身为布偶工匠的妖精们所制造。一天，甜梦猫从天上掉下来，被一个人类女孩拾起并带回家。女孩每天都抱起甜梦猫，与她说话；甜梦猫为了表达她的谢意，向月亮许愿，然后她的耳朵里的星星斑纹被月光照亮，发出光芒，就变得能够说话了。女孩与甜梦猫于是每天都一起谈话，而且晚上一起睡觉会发一样的梦，在梦中一起玩耍、一起聊小秘密......
他为了死亡，选择了侦探之路…… 时为2030年代。 集合在神秘侦探明智小五郎手下的“少年侦探团”。 他们以天赋的行动力，将大大小小的事件导向解决。 某天，成员花崎健介遇到了神秘的少年小林芳雄。 由于“正体不明的烟雾”而变成“无法死去”之身的小林， 期盼着自身的死，拒绝与他人的接触。 对于这样的他的存在怀有兴趣的花崎向他提出“要不要加入‘少年侦探团’？”…… 小林与花崎。他们的相遇， 终将与世纪的犯罪者怪人二十面相和明智小五郎的因缘相互交错， 并推动两人的命运……
