Carole & Tuesday tepat lima puluh tahun yang kemudian saat insan mulai pindah ke planet mars. Ketika kehidupan di planet merah tersebut telah pantas di huni dan kondusif bagi umat manusia. Perkembangan budaya dan teknologi di sana sungguh cepat, nyaris semua faktor kehidupan di ambil alih oleh robot-robot AI (Artificial Intelligence). Dan insan cuma selaku pelanggan yang pasif dan mesti berkompetisi melawan semua nya.
Kisah ini akan berpusat pada 2 orang anak, pertama gadis yatim piatu yang hidup di kota paling besar di Mars – Alba City. Dia mesti tetap bertahan hidup dengan cara kerja paruh waktu, namun beliau juga memiliki suatu impian yakni menjadi seorang musisi terkenal. Dia senantiasa merasa ada sesuatu yang hilang dalam dirinya, beliau berjulukan Carole.
Kedua yakni seorang gadis yang terlahir di keluarga kaya raya di tempat Herschel City, beliau sungguh menggemari musik utamanya gitar. Dan beliau senantiasa berkhayal ingin menjadi seorang musisi, namun orang di sekitarnya tidak ada yang memahami dirinya. Dia merasa menyerupai orang yang paling kesepian di dunia, gadis itu berjulukan Tuesday.
Ketika Tuesday kabur dari rumah dan ingin memburu cita-citanya di Alba City tanpa sengaja menyaksikan Carole yang sedang memaikan musik. Tuesday mencicipi hal yang serupa dengan apa yang di nyanyikan oleh Carole, mereka sama-sama ingin bernyanyi dan ingin menghasilkan musik. Bersama-sama, mereka mulai petualangan selaku seorang musisi di mulai dari bawah dan terus berupaya untuk merealisasikan impian mereka. Gimana usaha mereka berdua dalam memburu impian mereka menjadi seorang musisi terkenal? Kita saksikan saja!