Kirino Kousaka aparenta ser la chica perfecta: es hermosa, sobresale académicamente y trabaja como modelo profesional junto a su mejor amiga, Ayase Aragaki, quien desprecia las mentiras y la cultura otaku. Sin embargo, Ayase ignora completamente el lado oculto que Kirino protege celosamente. Un día, Kyousuke, su hermano mayor de lo más común, descubre un eroge perteneciente a su hermana aparentemente intachable. Para salvaguardar su reputación, Kirino obliga a Kyousuke a guardar silencio y lo arrastra hacia los mundos del anime y los eroge. A través de ella, conoce a Ruri Gokou, una gothic lolita, y a Saori Makishima, una otaku con gafas, lo que lo atrae hacia un nuevo estilo de vida. A medida que Kyousuke se adentra más en la doble vida de su hermana, mantener el secreto se vuelve cada vez más complicado.