Dalam masyarakat futuristik, Jepang telah menerapkan sistem rumit yang disebut "Benang Merah Sains" untuk mendorong keberhasilan pernikahan dan memerangi angka kelahiran yang semakin rendah. Berdasarkan perhitungan kecocokan, kaum muda di usia 16 tahun ditetapkan sebagai pasangan hidup oleh pemerintah, dengan akibat yang berat menanti mereka yang tidak mematuhi pengaturan tersebut. Bagi Yukari Nejima, seorang remaja yang menganggap dirinya biasa-biasa saja dalam segala hal, sistem ini mungkin merupakan kesempatan terbaiknya untuk menjalani kehidupan yang memuaskan. Namun, didorong oleh kegilaannya terhadap teman sekelas dan pujaan hatinya sejak lama, Misaki Takasaki, Yukari menentang sistem dan menyatakan cintanya. Setelah beberapa kali enggan, Misaki membalas perasaannya di saat-saat penuh gairah. Sayangnya, sebelum keduanya dapat melanjutkan hubungan mereka, Yukari menerima surat nikahnya. Ia kemudian terlempar ke dalam jalinan cinta dan kebohongan yang membingungkan ketika pasangannya yang kurang bersemangat, Ririna Sanada, menjadi terpesona dengan romansa terlarangnya.