Miłość jest niezwykła dla Risy Koizumi i Atsushi Ootani, którzy oboje starają się znaleźć swojego idealnego partnera w szkole średniej – 172 cm wzrostu Koizumi jest znacznie wyższy niż przeciętna dziewczyna, a Ootani jest znacznie krótszy niż przeciętny facet o 156 cm. Aby dodać do swoich losów, ich zauroczenia zakochują się w sobie nawzajem, pozostawiając Koizumi i Ootani komicznie speszonych i załamanych. Co gorsza, są nawet określani jako duet komediowy przez nauczyciela ze względu na ich osobowości i poważną różnicę w ich wysokościach, a ich koledzy z klasy nawet myślą o swoich argumentach jako o szkicach.
Lovely★Complex podąża za Koizumi i Ootani, którzy zachęcają się nawzajem do znalezienia miłości i stają się bliskimi przyjaciółmi. Oprócz swoich śmiesznych wybryków, wkrótce odkrywają nieoczekiwane podobieństwo w swojej muzyce i modowych gustach. Może posiadają chemię, ale nieznaną, ale czy miłość mogłaby kiedykolwiek zakwitnąć między niedopasowaną parą?
