Setahun yang lalu, Sagiri Izumi menjadi saudara tiri dengan Masamune Izumi. Tapi kematian orang tua mereka yang tiba-tiba itu membuat keluarga baru mereka terpisah, sehingga Sagiri menjadi penghalang yang memisahkannya dari saudara laki-lakinya dan masyarakat.
Sementara merawat apa yang tersisa dari keluarganya, Masamune mencari nafkah sebagai penulis novel ringan yang diterbitkan dengan satu masalah kecil: dia tidak pernah benar-benar bertemu dengan ilustratornya yang terkenal, Eromanga-sensei, terkenal karena menggambar erotika yang paling cabul. Melalui rantai kejadian yang memalukan, dia mengetahui bahwa adik perempuannya sendiri adalah pasangannya sepanjang waktu!
Ketika karakter baru dan tantangan muncul, Masamune dan Sagiri sekarang harus menghadapi industri novel ringan bersama. Eromanga-Sensei mengikuti perkembangan hubungan mereka dan perjuangan mereka untuk menjadi sukses; dan ketika Sagiri perlahan tumbuh dari cangkangnya, berapa lama dia bisa menyembunyikan personanya yang sebenarnya dari seluruh dunia?