Lovely Complex erzählt die Geschichte eines Mädchens Riza Koizumi und die eines Jungen Atsushi Otani. Riza ist 170 cm groß. Sie ist weit größer als der Durchschnitt der japanischen Mädchen und hat deshalb immer noch keinen passenden Freund gefunden, der größer ist als sie. Otani dagegen ist nur 156 cm groß, so dass seine Größe weit unter dem Durchschnitt der japanischen Jungen liegt. Auch für ihn ist es schwierig eine passende Freundin zu finden, die kleiner ist als er. Beide gehen in dieselbe Klasse und sind bekannt als das Comedy Duo der Schule, da sie sich wegen ihrer ungewöhnlichen Größendifferenz oft in die Haare kriegen. Auch werden sie oft wegen ihrer Größendifferenz mit dem berühmten japanischen Comedy Duo All Hanshin-Kyojin verglichen.Riza und Otani schließen eine Wette ab, denn beide wollen vor dem anderen einen Freund, bzw. eine Freundin finden. Die Zeit vergeht und nach und nach lernen sich die beiden immer besser kennen. Bevor Riza einen Freund gefunden hat, muss sie sich eingestehen, dass sie mehr als nur Freundschaft für Otani empfindet.