تدور قصة أنمي 3D Kanojo: Real Girl المعروف عربيًا باسم الفتاة الحقيقية حول طالب الثانوية هيكاري تسوتسوي، وهو شاب انطوائي لا يهتم بالعلاقات الاجتماعية ويقضي معظم وقته مع ألعاب الفيديو والأنمي والشخصيات الخيالية، حيث يفضل عالم الأوتاكو على التعامل مع الناس في الواقع، لكن حياته تتغير فجأة عندما يتعرف على الفتاة الجميلة والجريئة إيروها إيغاراشي، وهي فتاة تمتلك كل الصفات التي لا يحبها عادةً في الفتيات الحقيقيات، ومع ذلك تبدو مهتمة به بشكل كبير وتحاول التقرب منه رغم اختلاف شخصيتيهما تمامًا، ومع مرور الوقت يبدأ هيكاري بالتغير تدريجيًا واكتشاف معنى الحب والصداقة والتواصل الحقيقي مع الآخرين، في أنمي رومانسي مدرسي يجمع بين الكوميديا والمشاعر المؤثرة وقصة تطور شخصية لطيفة وممتعة.