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第1話【學姊是兔女郎】，有一天，峰原高中的二年級生．梓川咲太在圖書館遇見了兔女郎。她的真實身分是和咲太就讀同一所高中的三年級生，目前暫停活動中的國民級女演員．櫻島麻衣。麻衣的模樣看起來十分的醒目，但不知為何周遭的人們都看不見她。麻衣對咲太表示「絕對不要和我扯上關係」，但咲太依舊感到相當在意。第二天，咲太在電車月台遇見了麻衣，並向她搭話。然後咲太從麻衣口中得知了發生在她身上的不可思議現象。

第2話【首次約會難免引起波瀾】，在調查麻衣的思春期症候群發生原因的過程中，咲太與麻衣一起出門約會。在約定日當天，正當咲太在前往藤澤車站的路上打算幫助迷路的女孩子時，被一位少女誤認成是變態，以此為開端，最後使得咲太遲到了。好不容易得到麻衣的原諒，答應繼續約會後，麻衣卻改變了目的地，帶著咲太前往七里濱…

第3話【只有妳不存在的世界】，就算離開藤澤來到了大垣，還是沒有任何人記得櫻島麻衣。咲太與麻衣一起回到了學校後，卻從友人雙葉理央口中得知校內除了自己之外已經沒有人記得麻衣了。在聽說大家之所以漸漸忘記麻衣，可能是基於某項行為造成的假設後，咲太為了不忘記麻衣的記憶而開始奮鬥。看到咲太努力的模樣，麻衣也在心中下了某項決定…。

第4話【豬頭少年沒有明天】，麻衣的思春期症候群解決過後沒多久，咲太又再度遭遇新的不可思議現象。同樣的日子不斷地一再重複，明天就是不會到來。咲太在向理央談起這個現象後，理央告訴咲太自己的假設：這或許是讓同一天不斷反覆重來的存在．「拉普拉斯的惡魔」造成的。

第5話【將所有謊言全獻給妳】，因為被誤認為正在和咲太交往，使得朋繪被朋友喜歡的對象告白的麻煩問題就此解決了。而事後朋繪也拜託咲太繼續扮演她的戀人。咲太雖然覺得對麻衣過意不去，但又無法對害怕在班上失去容身之處的朋繪置之不理，最後咲太勉為其難地答應繼續扮演朋繪的戀人一陣子…

第6話【妳所選擇的這個世界】，在第一學期和朋繪假裝是戀人的約定也已經來到最後一天。在七里濱結束最後的一場約會，咲太跟朋繪決定好要以「因為討厭對麻衣還依依不捨的咲太，於是朋繪就將咲太給甩了」的設定就此分手。本來以為一切就此全部結束了，然而…

第7話【名為青春的悖論】，漫長的六七月結束，而咲太也終於成功和麻衣交往。然而麻衣卻因為工作繁忙，好幾天都沒辦法和咲太見面。正當咲太滿心鬱悶地打工時，工作結束的麻衣來到了店裡。因為有一陣子都無法見面，所以麻衣提議要給咲太賠禮。心情大好的咲太就在愉悅的心情中結束了當天的打工工作。在回程時，咲太和麻衣在夜晚的鬧區看見了走進網路咖啡廳的理央，感覺事情不單純的咲太在追上理央後，理央向咲太告知了一件驚人的事實。

第8話【在大雨的夜晚沖走一切】，理央身上發生了同時存在兩個自己的思春期症候群，只好暫時寄住在咲太家中。另一方面，「另一個理央」在社群網站上傳了令人意想不到的照片。自同年級生上里沙希口中得知這件事後，咲太決定再找理央做討論。在咲太向兩人打聽她們個別的行動理由以及思春期症候群的解決方法的過程中，咲太逐漸了解兩個理央各自懷抱的煩惱…

第9話【Sister Panic】，由於事務所下達了約會禁止令，再加上麻衣因為演藝工作十分忙碌，使得咲太連日以來遲遲無法麻衣見面。第二學期開始，咲太因為總算能和麻衣在學校見面而滿心雀躍，但他卻從在家門口遇見的麻衣口中聽到「你是誰啊？」這衝擊性的一句話。在明白事情原委後，咲太得知麻衣和她的妹妹豐濱和香身體互換了。在思春期症候群解決前，麻衣必須以和香的身分、和香必須以麻衣的身分生活…

第10話【Complex Congratulation】，和香以女演員櫻島麻衣的身分演出的廣告拍攝工作遲遲無法順利進行，使得她的自卑感逐漸增大。兩人互換身體的生活持續，不久後，麻衣即將演出和香所屬的偶像團體「甜蜜子彈」的獨立演唱會。從麻衣手中得到門票後，咲太及和香決定去看演唱會…

第11話【楓的大挑戰】，解決和香的思春期症候群後，咲太原本滿心期待終於能和麻衣過著戀人生活，但這個時候卻傳出了櫻島麻衣有男朋友的緋聞報導。看到麻衣在演出的電影記者會上，充滿誠意地進行說明的模樣後，楓也覺得自己應該為了咲太好好加油，並且訂下了今年的目標。而那些目標中也包含了要去學校的內容…

第12話【活在無盡夢境的後續】，楓表示不記得在七里濱遇見的兒時玩伴鹿野琴美。以她們這次的相遇為契機，咲太向麻衣及和香坦白楓失去記憶的事實，以及兩年前發生的事。在與琴美見面後的第二天，楓也為了去學校繼續進行練習，然而…

第13話【永夜迎來天明】，在咲太從旁的協助之下，楓成功去了夜晚的學校，並充滿幹勁地表示希望下次能在白天去學校。然而隔天，「花楓」的記憶卻突然恢復，與咲太一起共度兩年時光的「楓」的記憶就此消失了。這個時候，某個人物出現在因為楓的消失而大受打擊的咲太面前。