Síndrome da puberdade - experiências anormais na internet causadas por sensibilidade e instabilidade na adolescência. Este ano, Sakuta Azusagawa, uma aluna do segundo ano de uma escola secundária perto de Enoshima, conhece várias garotas que estão enfrentando essa "síndrome da puberdade". Por exemplo, ele conhece uma coelhinha selvagem na biblioteca. Ela acaba sendo uma atriz em hiato, Mai Sakurajima, que também é sua sénior na escola. Por alguma razão, ninguém mais pode ver essa garota encantadora. Como ela se tornou invisível ...? Enquanto Sakuta procura respostas para ajudar Mai, eles passam mais tempo juntos, e ele finalmente descobre seus sentimentos ocultos ... Esta é uma história incomum que ocorre em uma cidade de céu brilhante e mar cintilante, onde Sakuta encontra várias garotas intrigantes.

Enquanto procura a causa da Síndrome da Adolescência de Mai, Sakuta acaba agendando um encontro com Mai. No dia que prometeram, Sakuta tenta ajudar uma garotinha perdida a caminho da estação Fujisawa. Mas, ele é mal interpretado como um maníaco pervertido por outra garota, e por causa disso, ele acaba chegando atrasado ao horário marcado para conhecer Mai. De alguma forma, ele obtém o perdão de Mai e eles prosseguem com seu encontro, mas Mai muda seu destino e leva Sakuta para a Praia Shichirigahama ...

Mesmo depois de deixar Fujisawa para Ogaki, ninguém se lembrava de nada sobre Mai Sakurajima. Sakuta e Mai voltam à escola juntos, mas até lá ouvem do amigo de Sakuta, Rio Futaba, que ninguém na escola fora dela tem lembrança de Mai. Ao mesmo tempo, Sakuta ouve uma teoria de que a perda de memórias sobre Mai se baseia em uma certa ação, e luta para que ele não perca suas memórias dela. E vendo Sakuta agir como tal, Mai também toma uma certa decisão ...

Logo após a "síndrome da puberdade" de Mai ser resolvida, Sakuta encontra outro fenômeno estranho sem descanso. Dia após dia, é o mesmo dia para Sakuta e não há amanhã. Quando ele consulta o Rio, ela levanta a possibilidade do "demônio de Laplace" - que alguém possa estar repetindo e refazendo um dia.

Por causa do mal-entendido de que ela estava namorando Sakuta, Tomoe é capaz de resolver a situação agonizante de ser convidada pelo cara pelo qual seu amigo está apaixonado. Ela pede a Sakuta para continuar agindo como se eles estivessem namorando. Apesar de se sentir em dívida com Mai, Sakuta não podia deixar Tomoe em paz, pois temia perder a presença dentro da classe. Então, ele relutantemente concorda em desempenhar o papel de namorado falso de Tomoe por um tempo.

Agora é o último dia do primeiro mandato, o dia prometido quando fingir estar namorando Tomoe termina. Parece que tudo finalmente foi resolvido, mas…

Depois de concordar em abrigar um gato abandonado, Sakuta se vê dando as boas-vindas à sua paixão pela velha escola em sua casa. Isso não se encaixa muito bem com Mai, que está se esforçando ao máximo para ficar com o namorado em meio a um horário de trabalho exigente. Enquanto isso, algo parece estar acontecendo com Futaba ...

Sakuta não pôde ver Mai, que não estava apenas ocupada com o trabalho, mas recebeu uma ordem de sua agência que a proibia de sair para encontros. O segundo semestre finalmente começa, e Sakuta está ansioso para ver Mai novamente na escola. Mas ao ver Mai na frente de sua casa, ela o cumprimenta com um chocante: "Quem diabos é você?" Ao confirmar quais são as circunstâncias, fica claro que Mai e sua irmãzinha Nodoka Toyohama trocaram de corpo. Até que essa nova Síndrome da Adolescência seja resolvida, Mai viverá como Nodoka, e Nodoka viverá como Mai ...

Incapaz de lidar com uma filmagem comercial, bem como com a atriz Mai Sakurajima, Nodoka gradualmente começa a sentir um forte senso de inferioridade. Enquanto suas vidas trocadas de corpos continuam, chega o dia em que Mai deve se apresentar no grupo de ídolos pop de Nodoka, "Sweet Bullet". Sakuta e Nodoka assistem ao concerto quando receberam ingressos ...

Shouko ainda é um mistério na vida de Sakuta. Kaede percebeu que precisa mudar e decide que está na hora de tentar sair para o lado de fora de sua casa e cria vários objetivos para ela mesma seguir.

Sakuta revela a Mai e Nodoka os detalhes do passado de sua família e o trauma que Kaede sofreu. Enquanto isso, Kaede continua sua reintegração à sociedade, mas à medida que mais obstáculos aparecem, Sakuta se preocupa com o bem-estar de sua irmã.

Com a ajuda de Sakuta, Kaede pode ir à escola à noite. Ela agora está entusiasmada em ir para a escola durante o dia. No entanto, no dia seguinte, a memória original de Kaede retorna subitamente, erradicando todas as memórias de Kaede que haviam passado os últimos dois anos junto com Sakuta. Uma certa pessoa aparece diante de Sakuta, que está sobrecarregada de dor porque Kaede não estava mais por perto.