《纯情罗曼史第二季》延续第一季的故事，寄宿大学生高桥美咲（樱井孝宏 配音）与大作家宇佐见秋彦（花田光 配音）继续着他们的恋爱生活。在秋彦的编辑相川小姐和丸川书店老板的鼓动下，美咲答应参加秋彦获得菊川赏后的纪念酒会。前往会场途中，他意外遇见了秋彦的哥哥春彦（鸟海浩辅 配音）。
由于宇佐见与家人的关系一直十分恶劣，美咲被夹在其中，左右为难。此时，春彦又对美咲展开猛烈追求，鲜花、草莓接连不断，让宇佐见的醋意和低气压降到了极点。除了防备自己的哥哥，宇佐见还要提防美咲的同学角，只是他万万没有想到，角真正喜欢的人其实是自己。
美咲与宇佐见的恋情依旧波折不断，另一边，上条弘树（伊藤健太郎 配音）与草间野分（神奈延年 配音），以及高槻忍（岸尾大辅 配音）和宫城庸（井上和彦 配音）的感情也各自面临着种种难题。尽管恋爱之路充满曲折，最终三对恋人都迎来了圆满的结局。
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