Sindrom Pubertas yang langka dan tidak dapat dijelaskan dianggap sebagai mitos. Ini adalah penyakit langka yang hanya menyerang remaja, dan gejalanya sangat supernatural sehingga hampir tidak ada yang mengakuinya sebagai kejadian yang nyata. Namun, seorang siswa SMA Sakuta Azusagawa tahu dari pengalaman pribadinya bahwa penyakit ini sangat nyata, dan kebetulan cukup banyak terjadi di sekolahnya.

Mai Sakurajima adalah seorang siswi kelas tiga SMA yang meraih ketenaran di masa mudanya sebagai aktris cilik, tetapi baru-baru ini menghentikan kariernya yang menjanjikan, karena alasan yang tidak diketahui publik. Dengan aura yang tidak mudah didekati, ia terkenal di seluruh sekolah, tetapi tidak ada yang berani berinteraksi dengannya-sampai Sakuta melihatnya berkeliaran di perpustakaan dengan kostum gadis kelinci. Meskipun berdandan, tidak ada yang memperhatikannya, dan setelah bertemu dengannya, dia menyadari bahwa dia adalah korban Sindrom Pubertas. Ketika Sakuta mencoba untuk membantu Mai melalui kesulitannya, tindakannya membawanya ke dalam kontak dengan lebih banyak anak perempuan yang menderita penyakit yang sulit dipahami.