Risa Koizumi jest niezwykle wysoka jak na dziewczynę, natomiast Atsushi Ōtani wyjątkowo niski jak na chłopaka. Ze względu na ich wzrostową różnicę oraz nieustanne kłótnie, szkolni znajomi nazywają ich żartobliwie „All Hanshin Kyojin” (nawiązując do popularnego duetu komików). Łączą ich wspólne zainteresowania, podobne osobowości i ciągłe pechowe sytuacje, dlatego szybko się zaprzyjaźniają.
Z czasem Risa uświadamia sobie, że zaczyna żywić do Ōtaniego uczucia głębsze niż przyjaźń. Jednak wzrostowa różnica między nimi staje się dla niej źródłem kompleksów i wątpliwości, stawiając ich relację przed trudniejszymi wyzwaniami, niż mogliby się spodziewać. „Lovely★Complex” to utrzymana w humorystycznej atmosferze historia o dorastaniu, akceptacji siebie i o przezwyciężaniu własnych kompleksów w imię prawdziwej, choć nietypowej, miłości.
