Saku Ôyagi es un ratón de bibioteca (nerd) que viaja de regreso a su ciudad natal para entrar como novato a la escuela. Ahí se encuentra con su amiga de la infancia Mihoshi Akeno, de nuevo, aunque su relación de amigos terminó algo incomoda dado un evento traumático en el pasado. Sin embargo, Mihoshi invita a Saku al club de astronomía que ella fundó, lo que dará lugar a la comedia romántica que sucederá entre ambos.