青春ブタ野郎はバニーガール先輩の夢を見ない

峰ヶ原高校の2年生・梓川咲太は、ある日、図書館でバニーガールと出会う。その正体は、咲太と同じ高校の3年生で活動休止中の国民的女優、桜島麻衣だった。

麻衣とデートをすることになった咲太。約束の日、駅に向かう道中で迷子の女の子を助けようとした咲太は、変質者だと勘違いされ、待ち合わせに遅刻してしまい...。

麻衣を忘れていくのは、ある行為に起因するものだという仮説を聞いた咲太は、麻衣の記憶を失わないように奮闘する。そして、麻衣も一つの決断を下すのだが...。

咲太はまたしても新たな不思議現象に遭遇する。同じ日を繰り返し、明日がやってこないのだ。理央に相談したところ、"ラプラスの悪魔"の存在を聞かされる。

このまま恋人のふりを続けてほしいと咲太に頼み込む朋絵。麻衣に負い目を感じつつも、渋々了承した咲太はしばらくの間、朋絵のうその恋人を演じることになり...。

朋絵と恋人のふりをするという約束の1学期も最終日となった。七里ヶ浜での最後のデートを終え、すべてがようやく解決したかのように思われたのだが...。

麻衣とお付き合いできることになった咲太だったが忙しい麻衣とは会えない日々が続き、鬱憤をためながらバイトをしていた。そこに仕事終わりの麻衣がやってきて...。

自分が2人存在するという思春期症候群を引き起こした理央。解決方法を探るため2人の理央から話を聞いていく中で咲太はそれぞれが抱える悩みを知ることになり...。

麻衣と会えない日々が続いた咲太。2学期がはじまり、学校で会えることを心待ちにしていたが、家の前で出会った麻衣からは「あんた誰?」という衝撃の一言が。

麻衣としてCM撮影を上手くこなせず、次第に劣等感を強めてしまったのどか。一方、麻衣はのどかの所属するアイドルグループの単独ライブを迎えることになる。