Kyosuke Kosaka, qui ne partage rien avec sa soeur Kirino, plus jeune et plus populaire que lui, va voir sa relation avec cette dernière changer du tout au tout lorsqu'il découvrira qu'elle a une passion un peu étrange, surtout pour une jeune fille : les jeux érotiques pour otakus, et plus particulièrement ceux sur le thème des petites soeurs.
Alors qu'il aura parfois du mal à la comprendre, son frère va néanmoins l'aider à vivre au mieux sa passion dévorante, transformant ainsi leur relation en une réelle relation frère/soeur.
