高中三年级的筒井光是所谓的御宅族少年。只要有游戏或动画里的二次元女生的话，感觉就能独自一人生活了……。但，他突然被超绝3D（现实）美少女·五十岚色叶告白，并开始和她交往！在被奔放的色叶玩弄于股掌之间的同时，筒井逐渐爱上了她…

2016年3月《刀剑乱舞-花丸-》电视动画化消息公布，由动画工房担当动画制作。