Ну не может моя сестрёнка быть такой милой

В городе Чиба, Япония, семнадцатилетний старшеклассник Кеске Косака уже давно испытывает напряженные отношения с своей младшей сестрой Кирино. Она учится на отлично, занимается спортом и работает фотомоделью. Однажды, вернувшись домой раньше времени, Кеске находит на полу коробку от диска с аниме про волшебниц. Не зная, кто в семье мог бы интересоваться подобным, он решает посмотреть содержимое диска и обнаруживает на нем материалы для взрослых.

Заинтригованный, Кеске ставит цель выяснить, кому принадлежит диск, и начинает наблюдать за членами своей семьи. Вскоре он выясняет, что эти материалы принадлежат Кирино. Требуя объяснений, он узнает, что она увлекается отаку-культурой и скрывает это, чтобы не потерять свою репутацию. Это открытие становится первой общей темой для разговора между братом и сестрой за долгое время и объединяет их, сохраняя их общий секрет.

Чтобы лучше понять увлечения Кирино, Кеске соглашается погрузиться в мир аниме и игр на ее условиях. Со временем он начинает разделять интересы сестры и понимает, что она чувствует себя одинокой. Кеске решается помочь сестре найти друзей с похожими интересами. Открытие новых горизонтов для общения становится следующим испытанием для него и Кирино.