影山 (渡辺大知)、飯塚 (菊池風磨)、マリック (アイクぬわら) は、シェアハウスで共同生活を送っている。彼らは、恋愛を研究する大学院生･佐知 (石井杏奈) が運営する恋愛サイエンス総合研究所の住み込みアルバイトに採用されたのだ。研究所には恋の悩み相談が舞い込む。3人は、依頼人の悩みを解決する仕事を任される。

影山 (渡辺大知)、飯塚 (菊池風磨)、マリック (アイクぬわら)、佐知 (石井杏奈) は、石渡 (オラキオ) という男性から相談を受ける。石渡は最近、交通事故に遭って入院。彼が意識を取り戻した時、見知らぬ女性がそばにいた。その女性･日菜美 (山崎紘菜) は石渡の恋人だったらしいのだが、彼には身に覚えがなかった。

研究所に、依頼人のみなみ (黒川智花) が訪れる。影山 (渡辺大知)、飯塚 (菊池風磨)、マリック (アイクぬわら) は、彼女の相談を聞く。みなみは、高校時代に同級生の悠也 (笠原秀幸) と付き合っていたが、卒業して別れを告げられた。数年後、みなみは、悠也とそっくりな聖里矢 (笠原･2役) と付き合い始めた。

影山 (渡辺大知) はひょんなことから3人組の女性を研究所に連れてくる。3人は同窓会で再会。40年前の卒業式の時に埋めたタイムカプセルを開け、彼女たちの初恋の人･充が書いた手紙を見つけた。その手紙には“俺はT･Sが好きだ。40年後、必ず会おう”と書かれていた。T･Sが誰なのかを突き止めることになるが…。

影山 (渡辺大知) らは、相談に来た菜野花 (仁村紗和) の悩みを聞く。菜野花の兄･秀雄 (濱津隆之) が恋をしたのだが、その相手は世間を騒がせているゴルフ愛好家連続殺人事件の容疑者･福本たまみ (片山萌美) だった。菜野花は、秀雄とたまみを別れさせてほしいと依頼。3人は、秀雄を研究所に呼んで…