俺の妹がこんなに可愛いわけがない。

高坂京介は、アメリカから帰国した妹・桐乃とともに日常へと戻っていた。京介がこれまで桐乃のために尽くしてきたにもかかわらず、桐乃は相変わらず彼に対して距離を置いた態度を取り続ける。そのことに京介は苛立ち、二人の関係は悪化してしまったのかと自問する。一方で、京介は同じ学校に通う桐乃の友人・五更瑠璃からの謎めいたメッセージを解読しなければならなくなる。

兄妹とその友人たちの絆が深まるにつれ、京介と桐乃は自分たちの気持ちと向き合い、互いの関係をどう築いていくかを決めなければならなくなる。オタクライフについての相談や日常の出来事を交えながら、二人の前に恋愛の気配が少しずつ近づいてくる。