本作主人公冈部伦太郎（宫野真守 配音）是个患有严重中二病的大学生，自称为“凤凰院凶真”的他和伙伴们组成了“未来发明研究所”，在位于秋叶原的一个简陋实验室内进行各种古怪发明和调查。　　2010年7月28日这天，冈部和青梅竹马真由理（花泽香菜 配音）一同去了科学讲义会场，在那里，他们遇见了天才少女牧濑红

表面上看来，东云名乃（古谷静佳 配音）是一个外表可爱又有点天然呆的黑发女孩，可是，她背后醒目的发条暴露了她的真实身份——由博士（今野宏美 配音）所改造的少女机器人。虽然对于自己背后的发条感到十分自卑，但博士总是以其非常可爱为由拒绝帮助名乃进行改造。　　在名乃就读的1年纪Q班中，汇聚着名乃的诸多好友们

日高梦见（相泽舞 配音）是一个平凡的少女，在她的内心深处隐藏着一个不为人知的的秘密，在广阔无垠的天空之中，梦见有时能够看到不可思议的岛屿漂浮其中，然而，能够看到此番景象的，似乎只有她一人。　　某日，一位名叫穆恩特（小野大辅 配音）的红发少年突然出现在了梦见的面前，原来，这个世界分为“天上界”和“地上