《海月姬》曾经充满幻想的小女孩仓下月海，从来希望能像妈妈说的那样成为美丽雍容的公主。无奈如今的她（能年玲奈饰）一身宅女打扮，根本无法融入当下的时髦社会中。依然保持着对水母喜爱之情的月海离开鹿儿岛，住在东京一处名为“天水馆”的老旧公寓中。正所谓物以类聚，这里住着好几位宅属性爆表的女孩。搜集宝贵风物的管理员千绘子（马场园梓饰）、痴迷铁路的爆炸头邦巴（池胁千鹤饰）、狂热爱好者玛雅雅（太田莉菜饰）、迷恋中年大叔的吉吉（筱原友惠饰）以及一位足不出户的神秘BL漫画家目白树音。偶然机缘，月海将一个美丽女孩带回家，谁知对方竟然是热衷女装的男孩鲤渊藏之介（菅田将晖饰）。藏之介的出现令宅女们的世界发生前所未有的改变，与此同时她们赖以憩息的“天水馆”也面临消失的命运……本片按照东村明子创作的同名漫画改编。