La acérrima otaku Kirino Kousaka ha regresado y se ha instalado de nuevo en la vida en Japón con sus amigos y su familia. A pesar de todo lo que su hermano mayor, Kyousuke, ha hecho por ella, Kirino sigue dándole la espalda, para frustración de él. A Kyousuke le preocupa que su persuasión para que Kirino abandonara sus entrenamientos de atletismo en América y regresara a casa haya afectado gravemente a su relación con ella. Además, Kyousuke tiene que descifrar un enigmático mensaje de Ruri "Kuroneko" Gokou, su compañera de clase y amiga de Kirino.

A medida que los lazos entre los dos hermanos y sus amigos se profundizan, Kirino y Kyousuke pronto tendrán que averiguar cómo quieren afrontar estas relaciones, ayudándose mutuamente a darse cuenta de sus propios sentimientos en el proceso. A pesar de ello, Kirino sigue encontrando tiempo para satisfacer sus necesidades otaku con la compañía de su hermano.