Ну не может моя сестрёнка быть такой милой

17-летний Кёсукэ Косака давно не общается со своей младшей сестрой Кирино, которой всего 14 лет. Причины их отчуждения остаются загадкой даже для него самого. Когда-то они были близки, но теперь Кирино лишь бросает на него подозрительные взгляды, игнорируя любые попытки завязать разговор. Кажется, их отношения разрушены безвозвратно, и Кёсукэ даже не пытается их восстановить, считая это бесполезным.

Однажды, возвращаясь домой, Кёсукэ находит DVD с изображением махо-сёдзё. Кто мог оставить его в доме? Родители точно не увлекаются подобным, а уж его сестра, успешная модель, и подавно. Однако, открыв обложку, он обнаруживает внутри эроге под названием «Imouto to Koishiyo!». Попытка осторожно выяснить, кому принадлежит диск, заканчивается провалом. Даже отец, работающий в полиции и ненавидящий всё, связанное с отаку, отрицает свою причастность.

Ночью Кёсукэ просыпается от резкого удара — это Кирино бьёт его по лицу. Она требует поговорить и ведёт брата в свою комнату. Там Кёсукэ узнаёт шокирующую правду: диск принадлежит Кирино, а сама она — тайная отаку, увлечённая махо-сёдзё и хентайными играми. Особый интерес у неё вызывают игры, где главная тема — романтические отношения между братом и сестрой. Это открытие становится началом нового этапа в их сложных отношениях.