沖縄での研究旅行が失敗に終わった後、埼玉大学の大学院生であるShinya YukimuraとAyame Himuroは、互いの愛情を科学的に検証するための必要なデータを得ることができなかった。当初の条件を再現することが不可能であるため、彼らは生物学系の学部からの支援を求める。
大学院生や既婚カップルであるChris FloretとSuiu Fujiwaraと協力し、YukimuraとHimuroは様々な恋愛シナリオにおけるオキシトシン濃度を測定することで、二人の感情的な結びつきを計測しようとする。しかし、彼らはすぐに、自分たちの感情が確立されたカップルに比べてそれほど強くはないことに気づく。Chrisは二人に重要な問いを投げかける。「もし、二人の『愛』が本物ではないとしたら、どうするつもりだ?」
感情的なギャップに対する科学的な説明を見つけようとするYukimuraは、二人の関係の真実性を示すために、大きなリスクを冒す。