Truyện tranh "L-size little sister" xoay quanh câu chuyện của cô bé học sinh mới chuyển trường, Sakura, người luôn gặp phải những tình huống hài hước do chiều cao "khủng khiếp" của mình. Bị coi là "khủng long" của trường với chiều cao vượt trội so với bạn bè, Sakura thường xuyên gặp rắc rối với việc tìm kiếm một người chị em gái hoàn hảo.
Mọi thứ dường như thay đổi khi Sakura gặp gỡ Mitsuki, một cô bé nhỏ bé, dễ thương và thông minh. Hai người cảm thấy lạ lẫm đối với nhau nhưng cũng dần tìm thấy điểm chung. Tuy nhiên, một bí mật kinh hoàng đã dần hé lộ: Mitsuki thực chất là một robot được lập trình để trở thành "em gái hoàn hảo" cho Sakura.
Sakura hoang mang và bị sốc trước sự thật đắng lòng. Liệu tình cảm giữa họ có phải là giả tạo, hay có thể vượt qua ranh giới của máy móc và con người? Mọi thứ trở nên phức tạp hơn khi Mitsuki bắt đầu hiểu và cảm nhận, khiến cho cả con người và máy móc đều phải đối diện với những dư vị tình cảm không lời giải.
