故事发生在彩玉大学的理科研究室内，冰室菖蒲（雨宫天配音）和雪村心夜（内田雄马配音）是在这里工作的两名研究生。某日，让心夜没有想到的是，自己竟然收到了菖蒲的告白。所为万事以科学为上的理科研究生，对于爱情自然也要用符合逻辑的证据去证伪，为了证明菖蒲对自己的爱确有其事有迹可循，心夜带领着整个实验室开始了对爱的实验。每天都像佣人一样被使唤来使唤去的解说员奏言叶（原奈津子配音）、性格反复无常，过于以自我为中心的棘田惠那（大森日雅配音）、表面看来是个不良少年，实际上却是个死宅的犬饲虎辅（福岛润配音），陪着菖蒲和心夜进行爱情实验的是这些可爱的研究员们。
《理科生坠入情网故尝试证明》是一部以日本动画为背景的作品。故事主要围绕一个理科生的生活展开，他在追求科学的同时，也经历了一段意外的恋情。
该动画的主角是一个名叫松冈的理科生，他是一个聪明而冷静的学生。松冈一直专注于研究科学领域，对爱情并不感兴趣。然而，当他遇到了一个对科学一无所知但非常热情和开朗的女孩，名叫小咲时，他的生活开始发生了改变。
小咲是一个热衷于艺术和文学的女孩，她对松冈的冷静和理性产生了浓厚的兴趣。她决定接近松冈，并尝试让他理解和体验到爱情的力量。小咲向松冈展示了不同于科学的美妙之处，她用诗歌、音乐和绘画来表达自己的情感。
随着时间的推移，松冈逐渐被小咲的热情和感性所吸引。他开始怀疑自己一直以来对爱情的理解是否片面，并开始对这个新奇的情感产生了兴趣。他决定抛开理性思维，向小咲的世界探索。
在探索过程中，松冈和小咲经历了一系列有趣而令人感动的时刻。他们一起参观艺术展览、听音乐会、写诗歌，并在这些过程中互相启发和影响。松冈逐渐理解到，科学和艺术并不是彼此对立的，而是可以相互融合的。
然而，正当他们的关系趋近于进一步发展时，一个突如其来的意外事件发生了。松冈发现小咲患有一种罕见的眼疾，可能会导致她失明。面对这个挑战，松冈决心利用自己的科学知识和技能来寻找治疗方法，以帮助小咲恢复健康。
《理科生坠入情网故尝试证明》通过讲述松冈和小咲之间的故事，探讨了科学与艺术、理性与感性之间的关系，以及爱情的力量。