A rara e inexplicável Síndrome da Puberdade é pensada como um mito. É uma doença rara que afecta apenas adolescentes e os seus sintomas são tão sobrenaturais que quase ninguém a reconhece como uma ocorrência legítima. No entanto, o estudante de liceu Sakuta Azusagawa sabe por experiência própria que ela é muito real, e acontece que é bastante prevalecente na sua escola.
Mai Sakurajima é uma estudante do terceiro ano do ensino médio que ganhou fama na sua juventude como atriz infantil, mas recentemente suspendeu sua promissora carreira por razões desconhecidas do público. Com um ar de inacessibilidade, ela é bem conhecida em toda a escola, mas nenhuma ousa interagir com ela—isto é, até que Sakuta a veja vagando pela biblioteca com uma fantasia de coelhinha. Apesar do traje, ninguém parece notá-la, e depois de confrontá-la, ele percebe que ela é outra vítima da Síndrome de Puberdade. Enquanto Sakuta tenta ajudar Mai em sua situação difícil, suas ações o colocam em contato com mais garotas afligidas pela doença elusiva.
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