妹妹公主RePure是一些小情节故事的合集，每一话由两个部分组成，第一部分是一个独立的小故事，第二部分是以12个姐妹中的一个的为主题的短故事。

故事背景是在202X年，那个时候的科技已经到达了一个新高度，普通的笔记本电脑已经满足不了时代的需求。在儿童中间流行的是号称“电脑眼镜”的新科技产品。通过镜片可以获得电脑、电话般的功能，轻便的物体也在大人中间开始流行。六年级的小此木优子（折笠富美子配音）因为父亲工作的调动，进入到大黑市的小学就读。和她一起来的还有她的妹妹晶子（矢岛晶子配音）和宠物狗佐助。在学校里，她先后认识了文惠（小岛幸子配音）、和她名字同音的勇子（桑岛法子配音）、原贤（朴璐美配音）等人，后来优子又加入到了学校的电脑侦探局。看似平常的电脑眼镜背后却暗藏玄机，侦探局的一行人开始了和科技的大作战。

未来世界，入侵太阳系的宇宙怪兽军团没有结束。具有超能力，能够召唤大型机器人少男少女们——“TOPLESS”们组成了宇宙怪兽攻击部队，以此保护太阳系。少女诺诺崇拜传说中的宇宙飞行员诺诺利利，希望成为一名宇宙飞行员，可是离家出走的她却落得只能打工做餐厅服务员。机缘巧合，诺诺结识了“TOPLESS”一员拉尔克，拉尔克拒绝了诺诺加入的请求。但此时，地面上突然出现了宇宙怪兽。诺诺被卷入战斗，她隐藏的超能力被激发，宛如超人般的大败了宇宙怪兽。诺诺与拉尔克就此成为战斗伙伴。但是，宇宙怪兽的强大，与世界的真相，远远超乎二人的想象。

本田透是一个天真、善良、迷糊的高中女生，从小与妈妈相依为命。但一场车祸夺去了妈妈的生命，让小透成了一个孤儿，她带着全部家当搬到山林里，过起了林间独居的帐篷生活。在命运的安排下，小透无意中走进了一个古老大宅，邂逅了奇怪的男子草摩紫吴。原来他是草摩由希的表哥，而由希又是学校里一致公认的王子，这间大宅正是由希的住所。当天晚上林间土石塌方，小透所住的帐篷被土石掩埋，幸好由希和紫吴将她及时救出，让她暂时住进他们的大宅里。草摩家族几百年的秘密被小透发现，由希、紫吴等人只要被异性拥抱，就会立刻变身为十二生肖中的对应生肖。另一个神秘的少年阿夹，不仅变身为猫而且还隐藏着这个家族中更大的秘密。草摩家族的当家人发令，必须消除知道真相的小透的记忆。而小透一句“就算我的记忆消除了，请你还是继续和我做朋友”感动了由希、阿夹等人，她更像一缕温暖的阳光，照亮了阴雾重重的草摩家族。