《流汗吧！健身少女》讲述了女高中生纱仓响（法伊鲁兹·爱 Fairouz Ai 配音）的健身故事。热爱美食的她从未认真考虑过食量与身材之间的关系，直到有一天被朋友指出自己长胖了，这才意识到夏天即将到来，不能再继续下去。为了改变现状，响决定开始锻炼，但想凭一己之力长期坚持并不容易，于是她走进了健身房。
在那里，她结识了运动全能、成绩优异的学生会长奏流院朱美（雨宫天 配音），温柔体贴的上原彩也香（石上静香 配音），日语十分流利的俄罗斯留学生吉娜·波特（东山奈央 配音），以及身上隐藏着不为人知秘密的教师立花里美（堀江由衣 配音）。在大家的陪伴下，纱仓响逐渐踏上了健身之路。
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