A rara e inexplicável Síndrome da Puberdade é considerada um mito. É uma doença rara, que afeta apenas adolescentes, e seus sintomas são tão sobrenaturais que quase ninguém a reconhece como uma ocorrência legítima. No entanto, o estudante do ensino médio Sakuta Azusagawa sabe por experiência pessoal que é muito real e é bastante comum em sua escola.

Mai Sakurajima é uma estudante do terceiro ano do ensino médio que ganhou fama em sua juventude como atriz infantil, mas recentemente interrompeu sua promissora carreira por motivos desconhecidos do público. Com um ar de inacessibilidade, ela é bem conhecida em toda a escola, mas ninguém ousa interagir com ela - isso até que Sakuta a vê vagando pela biblioteca em uma fantasia de coelhinha. Apesar da roupa, ninguém parece notá-la e, após confrontá-la, ele percebe que ela é mais uma vítima da Síndrome da Puberdade. Enquanto Sakuta tenta ajudar Mai em sua situação difícil, suas ações o colocam em contato com mais garotas afetadas pela doença indescritível.