《心跳回忆ONLYLOVE》围绕着主人公天宫小百合展开。小百合转学到了私立织野学园，在这所学校里，她结识了众多性格各异的同学。有开朗活泼的草壁美铃，她积极地帮助小百合适应新环境；还有傲娇的弥生水奈，虽然表面上对小百合态度不好，但内心其实很关心她。学校里举办各种活动，像学园祭等，在这些活动中，小百合与同学们的感情逐渐加深。同时，她也面临着情感的抉择，身边有不少优秀的男生向她表达好感。在不断的相处和经历中，小百合逐渐成长，明白了爱情和友情的真谛，也在这所充满回忆的学园里，留下了一段段美好的故事。