駆け出しのアイドル三姉妹のもとにある日、行方不明になった父から一冊の手帳が送られてくる。三姉妹は父親と再会するため、手帳をたよりに真相にせまっていく。その先に父親への手掛かりがあると信じて…。桜樹さゆり（川島令美）、くるみ（木内晶子）、あんず（石川佳奈）の三姉妹は駆け出しのアイドル。それぞれ別々の仕事をしているが、今日は週に一度だけ3人が揃う日。桜木三姉妹が一緒に出演するレギュラーラジオ番組「Cherry Blossom Clinic」の収録日である。その収録中、あんずの携帯に着信がある。収録中ということもあり出なかったのだが、その着信に出て置けば良かったと後で３人は後悔することになるのだった。その電話は父が3人に連絡を取れる最後のチャンスだったからだ。『D-girls』のDはDetectiveの略。