Seishun Buta Yarou wa Bunny Girl Senpai no Yume wo Minai kể về câu chuyện của học sinh trung học Sakuta Azusagawa, người đã trải qua một căn bệnh hiếm gặp được gọi là Hội chứng tuổi dậy thì. Đây là một loại bệnh chỉ ảnh hưởng đến thanh thiếu niên và có những triệu chứng siêu nhiên khó ai có thể giải thích. Tuy nhiên, Sakuta biết rằng điều này không phải là chuyện hoang đường khi mà những sự kiện kỳ lạ xảy ra tại trường cậu.