Sakuta Azusagawa é um estudante do ensino médio que começa a encontrar garotas afetadas por um misterioso fenômeno chamado Síndrome da Puberdade. Ao ver Mai Sakurajima, uma atriz famosa vestida de coelhinha que ninguém mais consegue notar, ele decide ajudá la a entender por que está desaparecendo do mundo. Enquanto investiga o caso de Mai, Sakuta conhece outras garotas com problemas sobrenaturais ligados a traumas e inseguranças da adolescência. Cada encontro o aproxima mais de Mai e o força a confrontar seu próprio passado doloroso, misturando romance, drama e elementos psicológicos.