Raggiungendo un periodo della vita in cui non sono né un bambino né un adulto, la dodicenne Hanabi Ayase e Aoi Yui incontrano eventi che cambiano la vita. A causa del comportamento malizioso dei suoi compagni di classe maschi, Ayase non ha un'ottima opinione del sesso opposto. Tuttavia, la sua prospettiva inizia a cambiare dopo che è stata accoppiata con il buon cuore Takao Yuuto per un compito in classe e ha inaspettatamente condiviso i loro primi baci sul tetto della scuola.

Con la sua migliore amica che scopre l'amore, Aoi desidera ardentemente cercare il suo. Si ritrova ad innamorarsi dell'avventato Kazuma Hiyama dopo averla protetta da un corteggiatore rifiutato che le aveva parlato alle spalle.

12-sai.: Chicchana Mune no Tokimeki segue i quattro in questa fase dell'adolescenza. Mentre crescono insieme, questa dolce storia d'amore descrive l'innocenza e l'eccitazione del primo amore.