Après le voyage infructueux à Okinawa, les étudiants diplômés de l'université de Saitama, Shinya Yukimura et Ayame Himuro, n'ont pas pu collecter les données nécessaires pour confirmer scientifiquement leur amour mutuel. Incapables de recréer les circonstances exactes de ce voyage, les deux chercheurs obstinés se tournent vers un autre département pour obtenir de l'aide : les Sciences biologiques.
Avec l'aide de leurs camarades étudiants diplômés et couple de longue date Chris Floret et Suiu Fujiwara, Yukimura et Himuro commencent à mesurer leurs sentiments en suivant la production d'ocytocine lors de divers scénarios romantiques. Les deux scientifiques découvrent bientôt que leurs émotions l'un pour l'autre sont bien plus faibles que celles d'un couple établi. Chris pose alors une question cruciale à Yukimura et Himuro : que feront-ils si leur « affection » s'avère n'être pas de l'amour du tout ?
Désespéré de trouver une explication scientifique à ce décalage, Yukimura risque tout pour prouver que leur « amour » est authentique.