在这座以未来型都市而繁荣的洲笼市，高中生阿形胜平看似平凡，实际却异于常人，他感觉不到疼痛。像往常一样被小混混痛扁一顿后，一位名叫园崎法子的谜之少女出现在他面前，还把他推下了楼梯。在法子的引领下，胜平以及其他五位同班同学成了羁绊系统的试验品，共享疼痛的同伴。背负着各自的伤痛，少年少女们的夏日物语由此开始。

都来自洲笼高中高二A班，以“羁绊者”身份被联系起来的五人接到了首次任务，园崎要求他们进行自我介绍，但这并不是普通的自我介绍，而是要将自己的一切都暴露在对方面前，最难以启齿的自我介绍，否则后果还是疼痛均摊。天河一、高城千鸟、由多次人、牧穗乃香、新山仁子，各人最难以启齿的秘密究竟是……

一周后就要进入暑假了，园崎发布了最后的任务，他们六人要一起度过这个夏天。胜平被天河缠上了，两人展开同居生活。就在此时，羁绊者同时出现了疼痛的情况，原来羁绊者一共有七个人，新的任务就是找到第七个伙伴。当大家找到这个伙伴时以为他有点问题，结果没想到新伙伴只是个抖M而已。

大家来到羁绊会的疗养所，而千鸟暗恋胜平的事早已人尽皆知，这让千鸟大受打击。园崎接到漆原老师的电话，这次的合宿似乎危机重重。傍晚大家吃过饭后，穗乃香特意给没吃饱的由多做了蛋包饭。孤男寡女的情况下，穗乃香突然提出了诡异的要求，还强势扑倒了由多……

合宿结束，羁绊实验还在继续，园崎称羁绊者们终于互相连结了彼此内心的痛苦，面对情感共享的状况，所有人都一脸懵逼。表面冷酷的穗乃香其实最怕寂寞，仁子想和她做朋友，但她无意间说出的一句话刺激了穗乃香，对此仁子并不知情。穗乃香被漫画编辑拜托出镜，由多英雄救美。

羁绊者六人来到穗乃香已经去世的朋友家，终于揭露了穗乃香隐藏的过去。穗乃香和朋友瑠瑠曾一起创作漫画，瑠瑠在出生后没多久就查出肾脏有问题，根据瑠瑠家人的说法，穗乃香突然对瑠瑠弃之不理，漫画的最终话也是瑠瑠一个人完成的。曾经的好闺蜜究竟发生了什么，穗乃香为何充满负罪感？

台风引起的低气压对羁绊的连结来说是最好的条件，于是羁绊者计划开始下一个阶段的实验。羁绊者全员在台风天里跑出来聚会，却被吉祥物绑到了班主任山田的面前，还被告知要进行暑假补习，有关爱和友情的连结实验。通过刺激由多和穗乃香之间的恋爱感情，众人发现羁绊实验有了新进展。

胜平跑去找圆崎，留下了其他伙伴。其余六人被吉祥物包围，躲到了视听教室，此时教室里突然开始直播篮球场的画面，圆崎和胜平的身影出现，两人充满爱恋的对话惊呆了其他人。胜平回想起了圆崎和他的过去，原来圆崎和胜平早就被连接在了一起。天河等人来到篮球场，看到胜平和圆崎抱在一起，结果千鸟、天河、仁子三人的感情瞬间爆发。

上一次的集体大爆发之后，羁绊者们不再接触彼此，回到了独来独往的状态。夏天要结束了，羁绊也将自动解除，胜平自顾自地哀叹着。暑假后大家返校，班主任山田的一番话火上浇油，激怒了天河等人。就在胜平和日染寻找园崎时，突然出现的仁子打破了平静，就算失去了羁绊，曾经是朋友的回忆也不会消失。

十二年前，羁绊实验失败，小伙伴们变成了人偶一般的存在。十二年后园崎想通过羁绊系统来拯救他们，而当时参与研究的大人们为了赎罪而想要满足园崎的一切欲求。看到以前的朋友后，胜平陷入震惊和混乱中。羁绊实验无法再继续下去，与园崎一番交谈后，胜平终于明白了自己与羁绊者间的感情，那就是早已存在的友情。

圆崎计划将洲笼的所有人和自己连结在一起，背负这些人所有的伤痛，这样下去圆崎会彻底崩溃。吉祥物四处作乱，整个城市陷入恐慌，就连市长都被绑架了。胜平决心拯救圆崎，而一直迷茫的羁绊者们也认同了彼此，决定以朋友的身份展开行动。圆崎封锁了洲笼市，站在升起的桥上，与胜平对峙。