Subaru Mikazuki tem 23 anos, trabalha escrevendo histórias de mistério e é uma pessoa introvertida e extremamente tímida. Ela prefere ficar em casa lendo um livro do que sair para interagir com os outros. A solidão aumenta quando seus pais morrem tragicamente em um acidente há muitos anos, deixando-a completamente sozinha no mundo. Um dia, ao deixar oferendas no túmulo dos pais, Subaru encontra um pequeno gato branco e cinza chamado Haru, que acaba levando para casa. Apesar de nunca ter cuidado de ninguém antes, ela tenta cuidar do felino. Haru agradece a Subaru por lhe oferecer toda a comida que deseja, algo luxuoso para um gato acostumado à vida difícil nas ruas. Mas ela percebe que nem consegue cuidar de si mesma! Será que conseguirá lidar com esse idiota? Doukyonin wa Hiza, Tokidoki, Atama no Ue conta a história de uma amizade improvável entre uma humana e um gato que tentam entender o outro.