Để tìm kiếm tình yêu đích thực, Kanako Miyamae chuyển đến trường Công giáo Ame no Kisaki, lấy cảm hứng từ cách cha mẹ cô yêu nhau ở đó. Tuy nhiên, chỉ có một điểm khác biệt: bởi vì đàn ông khiến Kanako nổi điên, cô ấy thực sự đến trường nữ sinh để tìm bạn tình cùng giới.
Khi gặp Mariya Shidou xinh đẹp, Kanako tin rằng mình đã tìm thấy một người đặc biệt; tuy nhiên, Mariya còn nhiều điều thú vị hơn là nhìn bằng mắt thường hóa ra mối tình đầu của Kanako thực ra lại là một chàng trai cải trang. Mariya đe dọa sẽ vạch trần ý định không trong sáng của Kanako trừ khi cô ấy giữ bí mật về giới tính thật của anh ấy, và để mọi việc trở nên tồi tệ hơn, anh ấy cũng thay thế người bạn cùng phòng ban đầu của cô ấy để giờ đây anh ấy có thể theo dõi sát sao cô ấy.
Maria†Holic theo chân Kanako khi cô ấy tìm kiếm tình yêu ở những nơi sai lầm và tìm kiếm cô gái trong mộng của mình nghĩa là, nếu cô ấy có thể sống sót khi trở thành bạn cùng phòng của Mariya!