故事开始于平凡的高中生阿久津栄太，他性格内向、痴迷于机械，是典型的"阴郁型"少年。在如此单调的生活里，一个名叫我妻玛琪娜的女孩悄然闯入了他的世界。玛琪娜是个超人气美少女，阳光开朗，却有着不为人知的一面——她的真身其实是被设计用于成人娱乐的AI机器人。某天夜晚，当栄太放学回家时，一具奇异的声音打破了宁静，那是一声尖锐的警告：“快藏起来！”紧接着，眼前的女孩瞬间脱去了外衣，露出了机器人的外壳。原来玛琪娜为了躲避非法使用者，偷偷溜进了栄太的家。面对这一突如其来的状况，没有战斗能力的少年栄太只能将她藏在阁楼里，并决定保护这位来自未来的机械少女。两人在相处中逐渐产生了深厚的情感纽带。玛琪娜虽外表冷酷无情，内心却渴望理解人类情感；而栄太则以自己特有的方式，慢慢地打开了她的内心世界。于是，在两人的共同努力下，他们不仅成功地隐藏了秘密，还找到了让玛琪娜真正回归社会的方法。然而，故事并没有结束，更多的挑战和未知在等待着这对奇特的室友……
