Replica Datte, Koi wo Suru sigue a Sunao, una chica cuya réplica es llamada los días en que está enferma o simplemente no quiere ir a la escuela. La réplica nació en el mundo cuando Sunao deseó que alguien la sustituyera y, a causa de ese deseo, nadie sabe de su existencia. Aun así, sigue actuando como sustituta de Sunao e intenta hacerlo lo mejor posible cada vez que la necesitan.
Su tranquila rutina empieza a cambiar cuando comienza a hablar con Sanada, uno de sus compañeros de clase. Poco a poco ambos se hacen amigos y, no mucho después, él se da cuenta de que ella es diferente de la Sunao original, convirtiéndose en la primera persona en descubrir la verdad. Con el deseo de mantener a salvo su identidad, le pide que solo le hable cuando lleve el pelo recogido a medias, y Sanada respeta esa condición mientras pasan más tiempo juntos. A medida que su vínculo se profundiza, empieza a comprender que lo que siente por Sanada es distinto de una simple amistad, aunque no puede evitar preguntarse qué será de ella si una réplica se enamora.
