Nazo No Kanojo X mở đầu bằng mối duyên kỳ lạ tại một lớp học bình thường. Nhân vật chính Akira Tsubaki vốn là cậu học sinh ngây thơ, chưa từng có chút kinh nghiệm hay hiểu biết nào về thế giới của phái nữ. Mọi thứ trong cuộc sống đơn điệu của cậu hoàn toàn đảo lộn khi Mikoto Urabe chuyển trường đến. Khác biệt với bạn bè đồng trang lứa, Mikoto toát lên vẻ ngoài lạnh lùng cùng hành tung vô cùng bí ẩn. Cuộc gặp gỡ tình cờ ban đầu ngỡ như chỉ thoáng qua, nhưng rồi một mối liên kết kỳ quặc và bất ngờ đã nảy nở, kéo cả hai bước vào một mối quan hệ lãng mạn không giống bất kỳ cặp đôi nào khác. Bộ phim hoạt hình dài 13 tập do Nhật Bản sản xuất, phát hành lần đầu vào năm 2012, khắc họa quá trình khám phá những rung động đầu đời đầy mới mẻ và độc đáo của lứa tuổi học trò.