Kanojo 3D conta a história de Hikari Tsutsui, um garoto do ensino médio que está satisfeito com as meninas virtuais que ele encontra em animes e jogos. Ele não tem muitos amigos e vive em seu próprio mundo. Um dia, quando ele estava limpando a piscina da escola, ele é abordado pela Iroha, uma “garota real” que é bem vista e popular entre os garotos da escola.
Tada Banri é o mais novo aluno na escola de direito particular de Tóquio. Contudo, devido a um acidente, ele perde suas memórias. Durante sua integração, ele encontra outro calouro, Yanagisawa Mitsuo. Sem se lembrarem um do outro, suas vidas começam a se tornar cada vez mais interligadas, como se fosse obra do destino. Mas qual é o destino deles? Haverá felicidade ou somente outra memória a ser esquecida?
Na história Hajime Nagumo, de 17 anos, é um simples otaku. No entanto, sua vida simples de madrugar e dormir na escola de repente é virada de cabeça para baixo quando ele, juntamente com o resto de sua classe, é convocado para um mundo de fantasia! Eles são tratados como heróis e encarregados do dever de salvar a raça humana da extinção. Mas o que deveria ter sido o sonho de qualquer otaku rapidamente se transforma no pesadelo de Hajime. Enquanto o resto de sua turma é abençoado com poderes divinos, a classe de Hajime, Synergist, tem apenas uma habilidade de transmutação única.
Ridicularizado e intimidado por seus colegas de classe por ser fraco, ele logo se encontra em desespero. Será que ele poderá sobreviver neste mundo perigoso de monstros e demônios com apenas um nível de força glorificado do ferreiro? Em determinado momento, ele cai no fundo de uma Dungeon. Para sair de lá, ele terá que abandonar completamente seu eu fraco e ingênuo do passado.
Uma fujoshi que gosta de ficar shippando seus colegas de classe acaba ficando atraente, depois de perder peso graças a uma depressão causada pela morte de um personagem de anime que gostava. E agora tem vários garotos interessados nela, enquanto ela só sabe fantasiar cada um de seus pretendentes com o outro.
Na Academia Kamome, existem muitos rumores sobre os Sete Mistérios da escola, um dos quais é o Hanako-san. Acredita-se que ocupa a terceira porta do WC das mulheres do terceiro andar no prédio da antiga escola, Hanako-san concede qualquer desejo quando convocada. Nene Yashiro, uma estudante que adora o ocultismo e sonha com romance, aventura-se nesse WC assombrado… mas a Hanako-san que ela conhece não é nada como ela imaginou! Hanako-san, da Kamome Academy, é um menino!
Após ver seu pai fugir de casa por causa de dívidas de jogo e sendo expulsa do seu apartamento, Nanami conhece Mikage, um homem estranho que tem muito medo de cachorros. Nanami o salva de um cachorro e acaba contando sua história. Como agradecimento pelo salvamento ele oferece à garota uma estadia em sua casa, mas chegando lá ela acaba descobrindo que a casa na verdade é um templo! Agora ela acaba tendo que cuidar do templo, tendo um monte de responsabilidades que não entende, perigos que ela ainda não sabe e formando contrato que ela pode acabar se arrependendo – ou não – no futuro.
A história acompanha um garoto que parece avoado e super gente boa com todo mundo, mas na verdade é um cínico que só se finge de bobo na esperança de conseguir o que quer. A história acompanha ele formando um plano para conseguir a confissão amorosa da presidente do concelho estudantil e da sua amiga de infância, até que tudo dá errado. Ele, ao invés disso, acaba com a confissão de uma stalker maluca que está apaixonada pela verdadeira personalidade cínica dele.
A história se passa em um mundo de fantasia, acompanhando Keyar, um healer (Curandeiro) que foi traído e usado pelos seus companheiros de grupo por sua classe ser vista como inútil, já que não pode lutar sozinha. Entretanto, após certos eventos, Keyar desperta uma magia de cura suprema, “regenerando” seu própria mundo e voltando no tempo 4 anos antes, para que assim possa refazer sua vida, e ter sua vingança contra todos que fizeram mal a ele.
Na escola, Kuronuma Sawako é temida por todos por causa de seu olhar sombrio e assustador. Ela tem o apelido de “Sadako” e poucos ainda sabem seu verdadeiro nome. O que não sabem, é que por trás desse olhar assustador, há uma menina meiga, sempre querendo fazer amigos e tentando ser agradável. Kazehaya Shouta é a única pessoa que não discrimina Sawako e começa a entendê-la melhor. Ela o admira e aspira ser como ele: agradável e cheio de pessoas à sua volta. Com a ajuda de Kazehaya, Sawako parece ter uma chance de mudar.
O enorme sistema de cavernas, conhecido como Abyss, é o único lugar inexplorado no mundo. Ninguém sabe até que ponto este poço titânico está habitado por criaturas estranhas e maravilhosas e cheio de misteriosas relíquias antigas cujo propósito é desconhecido para o homem moderno. Gerações de aventureiros arrojados foram desenhadas pelas profundidades crípticas do abismo. Ao longo do tempo, esses corajosos o suficiente para explorar o poço perigoso vieram a ser conhecidos como Cave Raiders. Em Oosu, a cidade à beira do Abismo, vive uma pequena órfã chamada Rico, que sonha em se tornar uma grande raider como sua mãe e resolver o grande mistério do poço. Um dia explorando as profundidades sombrias que ela tropeça em um garotinho, que acaba por ser um robô.
Yuiga é um estudante que está buscando uma bolsa de estudos pois vem de uma família pobre. Sua escola lhe dá uma condição: ele pode ter uma recomendação para uma bolsa de estudos se ele instruir suas lindas colegas para ajudá-las a entrar nas escolas de sua escolha. Ogata pode ser um gênio da ciência e Furuhashi um prodígio da literatura – mas Ogata quer entrar em uma escola de artes e Furuhashi para uma escola de ciências. E ambas são ignorantes fora de seus campos de especialização.
Yuri Katsuki carregava a esperança de todo o Japão no Grande Prêmio de Patinação Artística, mas sofreu uma derrota esmagadora nas finais. Ele volta à sua terra natal em Kyushu e se esconde na casa de seus pais, indeciso entre continuar patinando e se aposentar de vez. É então que Viktor Nikiforov, pentacampeão mundial na categoria, aparece de repente com seu colega de treino, Yuri Plisetsky, um jovem atleta prestes a superar seus veteranos. É assim que os dois Yuri e o campeão russo partem para competir num Grande Prêmio como o mundo jamais viu!
