Após a viagem malsucedida a Okinawa, os estudantes de pós-graduação da Universidade de Saitama Shinya Yukimura e Ayame Himuro não conseguiram coletar os dados necessários para confirmar cientificamente o amor que sentiam um pelo outro. Incapazes de recriar as circunstâncias exatas daquela viagem, os dois pesquisadores teimosos recorreram a outro departamento em busca de ajuda — Ciências Biológicas.
Com a ajuda dos colegas estudantes de pós-graduação e casal de longa data Chris Floret e Suiu Fujiwara, Yukimura e Himuro começam a medir seus sentimentos rastreando a produção de ocitocina durante vários cenários românticos. Os dois cientistas logo descobrem que suas emoções um pelo outro são muito mais fracas do que as de um casal estabelecido. Chris então faz uma pergunta crítica a Yukimura e Himuro: o que eles farão se sua "afeição" não for amor de forma alguma?
Em desespero para encontrar uma explicação científica para a disparidade, Yukimura arrisca tudo para provar que o "amor" deles é genuíno.