En Senpai wa Otokonoko, Saki Aoi, estudiante de primer año, está lejos de ser la única chica del instituto cautivada por la belleza de Makoto Hanaoka, un alumno de último año del consejo estudiantil. Aun así, reúne el valor para declarársele, aunque teme que Hanaoka pueda sentirse incómodo al recibir la confesión de otra chica. La respuesta que recibe resulta inesperada por un motivo muy distinto: Makoto es en realidad un chico que se viste de chica. Convencido de que Aoi quedará horrorizada al descubrirlo, se queda atónito al ver que a ella no le importa en absoluto.
Aun así, Makoto rechaza la propuesta de Aoi de salir con ella, alegando su identidad y el hecho de que nunca se ha enamorado de nadie. Aoi se niega a rendirse e insiste en que ella será su primer amor. Mientras su determinación no deja de acercarlo a ella, su amigo en común, Ryuuji Taiga, también acaba involucrándose, y una confesión incómoda se convierte en un complicado triángulo amoroso. Bajo su apariencia de comedia romántica, la serie sigue la lucha de Makoto por aceptarse a sí mismo y la pregunta que subyace tras cada nuevo paso adelante: si puede llegar a amar de verdad a otra persona antes de aprender a amarse a sí mismo.
