Hace un año, Sagiri Izumi se convirtió en hermanastra de Masamune Izumi. Pero la repentina muerte de sus padres destroza a su nueva familia, lo que hace que Sagiri se convierta en una encerrona que la separa de su hermano y de la sociedad.

Mientras cuida de lo que queda de su familia, Masamune se gana la vida como autor de novelas ligeras publicadas con un pequeño problema: nunca ha conocido a su aclamado ilustrador, Eromanga-sensei, infame por dibujar la más lasciva erótica. A través de una embarazosa cadena de eventos, aprende que su propia hermana pequeña fue su compañera todo el tiempo.

A medida que aparecen nuevos personajes y retos, Masamune y Sagiri deben enfrentarse juntos a la industria de la novela ligera. Eromanga-Sensei sigue el desarrollo de su relación y su lucha por alcanzar el éxito; y mientras Sagiri sale lentamente de su caparazón, ¿cuánto tiempo podrá ocultar su verdadera personalidad al resto del mundo?