Ну не может моя сестрёнка быть такой милой

17-летний Кёсукэ Косака давно не общается со своей младшей сестрой Кирино, которой всего 14 лет. Их отношения стали настолько холодными, что даже попытки Кёсукэ заговорить с ней заканчиваются полным провалом. Кирино лишь бросает на него подозрительные взгляды, словно между ними лежит непреодолимая пропасть. Кёсукэ не понимает, что пошло не так, но чувствует, что их связь разрушена навсегда.

Однажды, обыскивая дом, Кёсукэ находит DVD с изображением махо-сёдзё. Он недоумевает, кому может принадлежать этот диск, ведь ни родители, ни его сестра, успешная модель, не увлекаются подобным. Однако под обложкой скрывается нечто шокирующее — эроге под названием «Imouto to Koishiyo!». Попытка выяснить, чья это вещь, заканчивается ничем: родители отрицают свою причастность, а отец, работающий в полиции, и вовсе ненавидит всё, что связано с отаку-культурой.

Ночью Кёсукэ просыпается от резкого удара — это Кирино требует поговорить. В своей комнате она признаётся, что диск принадлежит ей, и раскрывает свою тайну: она — скрытая отаку, обожающая махо-сёдзё и хентайные игры. Особый интерес у неё вызывают игры, где главная тема — романтические отношения между братом и сестрой. Это откровение становится началом нового этапа в их сложных отношениях.