普通高中生筒井光（佐野勇斗 饰）是一个二次元超级发烧友，他的爱好不被周遭所理解，只有另一个发烧友伊东悠人（ゆうたろう 饰）深深了解对方的处境和心情。因为游泳课迟到，他与学校内的超级大美女五十岚色叶（中条彩未 饰）被罚打扫卫生。
在历次的对抗中，倔强女孩笠原郁（荣仓奈奈 饰）和魔鬼教官堂上笃（冈田准一 饰）的默契与感情不断加深，彼此的心也越来越近。为了迎接即将到来的“艺术祭典”，图书队决定出借具有重要象征意义的《图书法规要览》在祭典上展出，为此专门安排了最高级别的安保工作。谁知良化队早就听到风声，接连派出大队人马势要夺走这本仅存的要览。在一连串事件背后，手冢光（福士苍汰 饰）哥哥——效力于文部科学省手冢慧（松坂桃李 饰）则致力推行着他的“未来计划”。图书队何去何从…… 本片根据作家有川浩的“图书馆系列”改编。
有一天，正当他试图播放他在学校视频室找到的录像带时，电影女孩Shindo（山下美月饰演）从屏幕上飞了出来。于是，两人开始了美好的同居生活。为了帮助健康的人实现他们的理想，电影女孩总是在没有任何手段或忠诚的情况下执行他的命令。健康的人在这段感情中也越来越深，电影女孩的真正目的是什么？该剧改编自桂正河的同名漫画，是继2018年播出的《电影中的女孩2018》之后的第二部。
