В японском городе Тиба проживает семнадцатилетний Кеске Косака, чьи отношения с младшей сестрой Кирино уже много лет остаются крайне натянутыми. Девушка представляет собой идеал успешного подростка - она преуспевает в учебе, занимается спортом и работает фотомоделью. Однажды, вернувшись домой раньше обычного, парень обнаруживает на полу загадочную коробку от аниме-диска о магических девочках. Любопытство берет верх, и Кеске решает посмотреть содержимое диска, где неожиданно находит материалы "для взрослых". Это открытие заставляет его начать настоящее расследование.

После нескольких дней наблюдений за всеми членами семьи юноша приходит к шокирующему выводу - владелицей диска является его образцовая сестра. Конфронтация приводит к неожиданному признанию: Кирино уже давно является скрытым отаку, тщательно маскирующим свое увлечение ради сохранения безупречной репутации. Этот откровенный разговор становится первым за долгое время искренним диалогом между братом и сестрой. Неожиданно у них появляется общая тайна, способная изменить их отношения.

Чтобы глубже понять мир увлечений сестры, Кеске соглашается пройти вместе с ней одну из аниме-игр. Постепенно он начинает разделять интерес Кирино к аниме-культуре и осознает, насколько одинокой была его сестра все это время. Перед братом встает серьезный выбор - как помочь Кирино найти единомышленников и преодолеть вынужденное одиночество? Сможет ли девушка, наконец, обрести друзей, разделяющих ее страсть к аниме, или ей суждено вечно скрывать свое истинное "я"?