Kirino Kousaka adalah perwujudan siswa ideal dengan penampilan yang sama memikatnya. Nilainya nyaris sempurna, dan untuk menutupi biaya pribadinya, dia bekerja sebagai model profesional bersama sahabatnya Ayase Aragaki, yang membenci pembohong dan semua hal yang berbau otaku. Namun, yang tidak diketahui Ayase adalah bahwa Kirino menyimpan rahasia yang mengakar dan mendalam yang akan segera terungkap. Suatu hari di rumah, Kyousuke, saudara laki-laki Kirino yang biasa-biasa saja, menemukan permainan erotis yang tak lain adalah milik adik perempuannya yang tampaknya tanpa cela. Dengan reputasinya yang dipertaruhkan, Kirino membuat lelucon untuk adiknya sekaligus memperkenalkannya pada dunia eroge dan anime. Melalui Kirino, Kyousuke bertemu dengan lolita gothic Ruri Gokou dan otaku berkacamata Saori Makishima, dan dengan demikian memulai gaya hidup yang sama sekali baru. Namun, ketika ia semakin terlibat dalam kehidupan rahasia adik perempuannya, hal itu menjadi semakin sulit untuk dirahasiakan.