유명한 바이올리니스트 집안의 셋째 딸로, 유년 시절 전부를 가업을 잇기 위한 강요 속에서 바이올린 연습에 몰두하며 보냈지만 중요한 콩쿨에서 큰 실수를 한 후로는 모든 의욕을 잃은 채 지내왔다.
이후 집에서 멀리 떨어진 예술학교에 입학하면서 하숙 생활을 시작하고, 어린 뱀부 메모리를 만나며 우마무스메의 레이스 세계에 대해 알아가게 된다.
그동안 줄곧 포기했던 것들을 가까이에서 지켜보면서, 트레이너라는 꿈을 꾸게 되어 점차 삶의 의욕을 되찾는다.

하지만 이를 알게 된 본가에서 강제로 정략혼을 시키고, 상대와 관계 악화로 또다시 유년 시절 집으로 돌아가야 할 상황이 닥치면서 마지막 지푸라기를 잡는 심정으로 뱀부 메모리를 찾게 된다.
이내 뱀부 메모리가 트레센 학원에 있다는 소식을 받고는
다시 즐거웠던 때로 돌아가기 위해 그녀를 되찾아오기로 한다.

나이스 네이처의 고향 소꿉친구로 등장한다. 고향에서 거의 서로에게 유일한 또래 친구였음에도 나이스 네이처의 육성 시나리오의 초반에서는 자주 등장하지 않는데, 카가미 아야의 개인 스토리에서 아야는 계속해서 네이처를 찾아다녔지만 친화력이 좋은 편인 네이처와 달리 내향적인 면이 강한 아야가 쉽사리 말을 걸지 못했기 때문이라는 이유가 나온다.

강압적이고 엄격한 부모님 아래에서 지내왔기에 또래 아이들과 거의 만나지 못했다. 네이처와 시간을 보내다가도, 귀가 시간이 되면 직접 데리러 오기까지 할 정도로 통제가 심했던 듯. 어쩌다가 통금 시간을 살짝 넘겼을 때에는 며칠동안 외출 금지를 당했다는 언급도 나오며, 이 때문인지 무슨 일이 있어도 소등 시간은 칼같이 지키려 한다. 직접 누군가를 만나며 배워야 하는 것들에 심히 서투르고 융통성이 부족하며, 이를 무조건 이론으로 연결지으려 하는 모습을 보여준다. 특히 자신의 감정을 대하는 방법에 큰 어려움을 겪는데, 이는 개인 스토리에서 주로 다루는 나이스 네이처와의 관계에서 드러난다.

나이스 네이처가 중앙 트레센 학원 입학을 결정했다는 소식을 듣고, 네이처와 함께 부모의 통제로부터 벗어날 수 있다는 생각에 덜컥 따라 지원해버렸다. 고향에서 둘만의 레이스를 자주 했던 것으로 묘사되는데, 자신보다 실력이 뛰어난 네이처를 이긴 적은 거의 없었다는 듯. 그렇기에 아야의 유일한 라이벌은 네이처 뿐이었으나 이 상황은 둘의 트레센 학원 입학 이후 크게 달라지게 된다. 늘상 자신을 이기고 1착을 하던 네이처는 3착마라는 타이틀을 가지고 밀려나버렸고, 아야 또한 잘해야 5착을 하는 수준에 그쳐 버린다. 그렇게 자신감을 잃어버린 네이처 앞에 아야는 자신의 감정과 더불어 큰 혼란을 겪는다. 결국 자신의 감정을 착각하기로 마음먹은 아야는 네이처에게 홧김에 좋아한다는 말을 해버리지만, 진심은 이것이 아니라는 위화감을 느끼고 자리에서 도망쳐 버리고 만다. 다음 날 네이처는 아야에게 ‘친구 사이에는 많은 감정이 존재할 수 있고, 그것을 드디어 아야 짱이 알게 되었다니 기쁘다’ 라는 말을 전하고, 그것에 아야가 긍정의 답을 하는 것으로 개인 스토리는 마무리지어진다.


애니메이션

TVA1기

TVA2기
나이스 네이처, 트윈 터보, 마치카네 탄호이저, 이쿠노 딕터스와 함께 ‘팀 카노푸스’ 소속으로 등장하며, 테이오와 같은 반인 것으로 묘사된다.

TVA3기
3화에서 나이스 네이처와 함께 키타산 블랙에게 마구 들이대는 사운즈 오브 어스를 마주친다. 이후 네이처와 키타산이 대화를 나누는 장면 뒤로 사운즈 오브 어스를 끌고 돌아가는 장면이 짤막하게 등장한다.

강압적이고 엄격한 부모님 밑에서 공부만을 목표로 삼으며 대부분의 학창시절을 보내왔다. 취미도, 흥미도 키우지 않은(못한) 채로 오로지 학업에 정진하는 모범생으로 지냈음에도 성적은 늘 최고에서 약간 모자란, 3등 정도에 머물러 있기 일쑤였다. 이후 고등학교 중반기에 들어 심한 번아웃에 빠져 공부는 물론 어느 것에도 관심을 두지 못하고 방황기를 지나게 된다. 텔레비전 채널을 돌리던 중 우연히 마주친 우마무스메 중계 방송에 흥미를 느끼게 되고, 오래 전 자신의 꿈이었던 달리기를 기억해내며 트레이너로서의 꿈을 키우게 된다. 마침내 중앙 트레센 학원의 트레이너가 된 카가미는 선발 레이스에서 나이스 네이처를 만난다.

늘 3인자로서 자신감을 잃은 채였던 나이스 네이처에게 학창시절 자신의 모습을 떠올리곤 그를 반드시 최고로 만들어 주겠다 다짐한다. 체계적인 트레이닝과 열정으로 둘의 꿈은 순조로이 흘러가는 듯했지만, 계속해서 달리는 모습을 옆에서 지켜보기만 하던 카가미는 어느 날 심한 답답함을 느끼고 있음을 자각하게 된다. 이에 네이처는 카가미의 진심을 듣고 둘만을 위한 작은 레이스를 준비한다. 이 레이스에서 전력을 다해 달린 후, 네이처와 동시에 결승선에 들어온 카가미는 ‘이제야 알게 됐어. 달리는 것을 지켜보기만 하는 게 트레이너는 아니야.‘ 라며 네이처에게 홀가분함과 고마움을 표한다.