Akira Tsubaki jest zwyczajnym nastolatkiem, który pewnego dnia przypadkowo poznaje ekscentryczną nową uczennicę, Mikoto Urabe. Dziewczyna jest tajemnicza, zamknięta w sobie i unika bliskich kontaktów z rówieśnikami. Jednak jedno dziwaczne zdarzenie sprawia, że ich losy splatają się ze sobą w niezwykły sposób—Urabe staje się pierwszą dziewczyną Tsubakiego. Ich nietypowa relacja oparta jest na dziwnym sekrecie, który budzi wiele niepokoju, wątpliwości, a jednocześnie fascynacji. Między bohaterami rozwija się zaskakująca, choć nietypowa więź, której źródłem są osobliwe rytuały i emocjonalne zależności. „Nazo no Kanojo X” to seria pełna komediowych akcentów, romantyzmu, a także melancholii, ukazująca trudności związane z dorastaniem i poszukiwaniem swojej tożsamości poprzez niezwykłą i zagadkową relację między dwójką młodych ludzi.

