神様を信じない高校生『上終瓜生』。 身寄りがなく養護施設で育った瓜生だが、ある日里親候補が見つかる。 京都大学医学部を目指す瓜生は、これで落ち着いて勉強ができると喜ぶが、引き取り先はなんと神社だった。 しかもそこには『甘神夜重』『甘神夕奈』『甘神朝姫』という自分と同年代で、個性的だが可愛らしい巫女の三姉妹も暮らしていた。 瓜生は突然始まった巫女三姉妹たちとの共同生活に振り回されることになる。

なんとか無事に始まると思われた瓜生と甘神三姉妹との共同生活。 だが甘神神社の宮司・千鳥から『いずれは三姉妹の誰かと結婚して婿になり、 神社の跡継ぎになってもらう』と言われて状況は一変する。 将来は医者になるという夢がある瓜生はもちろん、突然の結婚話に三姉妹もまた動揺し、困惑する。 三姉妹は夕奈を中心に、瓜生に穏便に出ていってもらおうと『それとな～く追い出そう作戦』を実行することになるのだが……。

紆余曲折はあったものの『家族』としてひとつ屋根の下の共同生活をスタートとさせた瓜生と甘神三姉妹。 すると千鳥から『互いの親睦を深めるためにお見合いをするように』と命じられる。 将来神社を継ぐ気はない瓜生は、お見合いに乗り気ではなく、また三姉妹も自分と同じく消極的だろうと予想するのだが、 最初のお見合い相手である一番年下の朝姫は、意外にもお見合いに積極的。 瓜生にぐいぐい迫っていくのだが……？

ある日『北白川巳右衛門』という人物が甘神神社を訪れる。 北白川は神社の協賛相手で、近年の参拝客と収益の減少を理由に、なんと神社を売りに出すように迫ってくる。 なんとしても神社を守りたい三姉妹と、彼女たちの想いを感じた瓜生は『例大祭で参拝客を5000人集めたら、 神社売却の話を撤回してほしい』と北白川に申し出る。 こうして瓜生と三姉妹は神社を守るため、参拝客を5000人集める案を必死で考えるのだが…。

SNSでのPR作戦の成功や、商店街の人たちの協力のおかげで、万全の態勢で迎えた例大祭当日。 神社を守ろうと瓜生と三姉妹は気合が入る。 だが、そんな想いに反して参拝客は一向に増えない。 『流石におかしい』と思う瓜生。 その時朝姫からなんと甘神神社のなりすましアカウントが例大祭の中止を言いふらしており、 本物の神社のアカウントが凍結されてしまったと報告を受けて……。

例大祭を成功させ、無事に神社を守り切った瓜生たち。 これで何の気兼ねもなく勉強に打ち込めると思いきや、 瓜生は例大祭の最後に夜重からキスされたことが忘れられず、 まったく集中ができない状態になってしまう。 『夜重はなぜ自分にキスをしたのか？』一人悶々と考える瓜生の前に朝姫が現れる。 朝姫は『自分が夜重の気持ちを暴いてみせるから任せておけ』と自信たっぷりに瓜生に語るのだが……？

ある夜、瓜生は三姉妹と共に嵐山で過ごし、親密な雰囲気になるという夢を見る。 目を覚ました瓜生は夢について考える。 今までも予知夢を見てきた瓜生は、これ以上勉強に支障が出ないように、なるべく夢の内容に逆らおうと決意する。 一方、三姉妹は、例大祭で増えた参拝客に良き対応をするにはどうしたら良いのかを相談するため、 巫女の師匠がいる嵐山の月神神社に向かうことに。

巫女の師匠である『月神宵深子』から、本気で神社を継ぐ覚悟を問われ 『今一度自分の将来と向き合え』と突き放されてしまった三姉妹。 宵深子の言葉に精神的ダメージを受けた夕奈をなんとか励ますことに成功した瓜生は、 このまま嵐山に残っていると、未来が予知夢の通りになってしまうと気が付き、 そのまま家に帰ろうとするのだが、行方不明になったままの夜重のことがどうしても気になって……。

三姉妹と宵深子が再び対面する日の朝。 瓜生はなんと三姉妹全員と結婚するという未来を夢に見る。 一方その頃、宵深子は舞昼と待ち合わせをしていた。 2人は気の置けない友人であり、互いに悩みを相談し合う仲だった。 舞昼は宵深子の様子から、なぜ彼女がわざわざ自分を呼びだしたのか察し 『三姉妹との昔の話を聞かせてほしい』と乞う。 そして宵深子の口から、三姉妹との出会いの物語と、彼女の本心が語られる。

月神神社で家族として三姉妹の夢を支えると約束した瓜生。 そのためにも彼女たちをちゃんと名前で呼ぼうと思うのだが、上手くいかない。 そんな中、新学期が始まり、瓜生はいよいよ転入先の高校に登校することに。 そこにいたのはなんと夕奈。 夕奈の高校は今年から共学になり、瓜生はクラスで唯一の男子生徒だという。 夕奈と同居していることをばれるわけにはいかない。 瓜生はなるべく夕奈と離れて学校生活を送ろうとするが……？

ある夜、瓜生は着物姿の少女と出会った幼き日の夢を見るが、少女の正体に心当たりはない。 またある日の夜、瓜生は夜重の大学のサークルの飲み会に同伴する。 夜重は酔うと隙だらけになってしまうため、心配した夕奈と朝姫が瓜生にボディーガードを頼んだのだ。 冷や冷やする場面はあったが、瓜生は『京大医学部の彼氏』と偽ることで見事に夜重のボディーガードを務める。 だが帰り道、酔った夜重はなぜか寂し気に微笑んで……

『一乗寺澪子』と夜重の関係が気になって仕方ない瓜生。 深夜のお出かけの途中で夜重に直接尋ねようとするが上手くいかず、 彼女の幼馴染の真からは意味深な忠告をされてしまう。 最後に訪れたお稲荷さんで『山頂まで２人組に別れて登ろう』という話になり、 瓜生はようやく夜重と２人っきりになる機会がやってきたと思うのだが、 なぜか夕奈と朝姫まで瓜生とペアを組むと言い始めて……？

お稲荷さんの山から落ちた夜重を探して過去に飛んでしまった瓜生。 幼い子供の頃に戻った瓜生は、17歳の記憶を一時的に失うが、 過去で出会った着物の少女『一乗寺澪子』に夜重の面影を重ね、記憶を取り戻す。 一乗寺澪子が幼い頃の夜重だと気づいた瓜生は、 彼女が複雑な家族関係に悩んでいると気づき、迎えにきた黒服たちから助け出す。 黒服たちから逃げた瓜生と澪子は、瓜生の『とっておきの場所』に向かうのだが……。

甘神神社で7月7に月七夕祭りが開催されることになり、 朝姫が通う中学校では生徒たちに短冊に願いを書いてもらうことになった。 朝姫と彼女の部活のライバルである『松ヶ崎花蓮』は『マラソン大会で優勝したい』という内容の願いを書く。 実は七夕祭りより前の6月30日にマラソン大会が開催される予定なのだ。 朝姫は七夕祭りとマラソン大会優勝の両立を誓うが、 大雨で大会が延期になり、日程が七夕祭りと被ってしまって……？

7月7日から6月28日に戻ってしまうタイムループに陥ってしまった瓜生と朝姫。 繰り返される日常の中、朝姫はマラソン大会に出ず、七夕祭りに参加することを選ぶ。 宣伝部長として張り切る朝姫は『美少女巫女三姉妹総選挙』というイベントを開催し、見事七夕祭りを成功させる。 瓜生や大好きな姉たちと充実した時間を過ごす朝姫だったが、 参拝客として現れた花蓮の短冊の願いを見て、モヤモヤしてしまい……

瓜生と朝姫はまだ七夕のループから逃れられないでいた。 終わらないループで、朝姫は『自分の本当の願い』に答えを出せずにいた。 神社とマラソン。どちらも大切な気持ちは真実だ。だがどちらを選んでもモヤモヤしてしまい、悩む朝姫。 そんな中、突然花蓮が押しかけてくる。 訳が分からず混乱する朝姫に花蓮は突然マラソンの真剣勝負を挑んでくる。 しかも『自分が勝ったら、もう走るのを辞めろ』と朝姫に一方的に言い放ち……？

瓜生はまだ朝姫とのキスの余韻を引きずっていた。 朝姫だけではない。三姉妹と絆が深まるほどに、彼女たちを異性として意識してしまう瓜生。 恋愛に現を抜かす暇はない。 自分の目標はあくまで『京大医学部合格』そして『医者になり人の命を救うこと』だ。 だが、受けた模試の結果はなんとB判定。今までA判定だった瓜生はショックを受ける。 そんな中、瓜生は舞昼やきせき園の子供たちと一緒にお盆のお墓参りに向かい……。

自らの意志で『神社の跡継ぎになる』と宣言した瓜生。 より一層、絆が深まった瓜生と三姉妹だが、夕奈の様子がおかしい。 積極的に熱を出した瓜生の世話をしたり、神社の奉仕でおかしな髪型をしだしたり……。 夜重は姉の勘で『夕奈が無理をしているのかもしれない』と心配する。 夕奈は一体何を隠し、我慢しているのか……？瓜生は彼女の心に迫ろうとするが……？

なんと体が入れ替わってしまった瓜生と夕奈。 学校の友人たちはもちろん、夜重や朝姫にも内緒でなんとか元に戻る方法を探そうとする。 緊張の入れ替わり生活を過ごす中で、瓜生は夕奈の、夕奈は瓜生の想いを知り、心の距離を徐々に縮めていく。 問題解決は出来ないものの、無事に学校生活を過ごせるようになってきた瓜生と夕奈。 だが、ふとしたきっかけで、夕奈の親友である『おみっちゃん』に入れ替わりがバレそうになり……？

『夕奈の隠された想いは、直接彼女から聞く』そう瓜生が決意した瞬間、瓜生と夕奈の体は元に戻った。 そして瓜生に乞われた夕奈は、勇気を出して、自身の過去と夢を語る。 その夢は瓜生からしてみれば、とても夕奈に相応しいものに思えたが、彼女自身は自信が持てないようだ。 『夕奈はワガママを言って、誰かを不幸にしてしまうことを怯えている』と気が付いた瓜生は、 彼女の本当の気持ちを引っ張りだそうと考えるが……？