故事发生在一个名为楢崎町的小镇上，这是一个拥有着神秘魔法力量的神奇小镇，在小镇的天空中，永远都挂着一道绚丽的彩虹，而在传说中，神明会实现居住在这个小镇里的人们每人一个愿望。 天海春彦（泰勇气 配音）是从小到大都生活自镇上的青年，一天，班上来了一个名为深峰莉子（清水爱 配音）的转校生，让春彦没有想到的是，这个女孩竟然是自己的义妹，他们在年龄很小的时候分开了，想不到命运的红线令两人于此时此刻重逢。莉子的出现让春彦的青梅竹马木之坂雾乃（宫崎羽衣 配音）感到了强烈的危机感，她一直默默的喜欢着春彦。
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在《纳米核心》的里世界中，各位主角配角以及龙套们，都要在“纳米学院”中学习生活。大家在这个世界不那么认真地上课、考试、过着奇奇怪怪的校园日常，并不正经地保护着这个世界，以及不停地用各自的方式向大家“表示友好”。
第二季特典动画短篇，共5话，每话5分钟。 映像特典 第2期 BD&DVD卷数//发售日//收录特典日文标题//中文标题 1//2014年9月26日//ファーストブラ イリヤ编//第一次穿胸罩 伊莉雅篇 2//2014年10月31日//ファーストブラ 美游编//第一次穿胸 罩 美游篇 3//2014年11月28日//おねえちゃんの人肌治疗//姐姐的人肌治疗 4//2014年12月26日//小学生チャイナドレス 5//2015年1月30日//魔法少女プリズマ×××
