《恋爱理论》是一部讲述大野康臣（成田凌饰）的故事，他是一名补习班老师，具有英俊外表和高智商，容易获得他人的好感。然而，由于他单一的思维方式和几乎零的情商，大野的恋爱经历一直以失败告终。尽管如此，大野依然憧憬着恋爱和婚姻，但他并不知道自己哪里出了问题。直到有一天，一位学生秋本香住（清原果耶饰）指出了大野的症结所在——他根本不懂得如何谈恋爱。
为了变得擅长恋爱，大野向唯一可以依靠的秋本发出了求救信号。然而，尽管秋本对恋爱理论知识非常充足，但她的恋爱经历同样是零。于是，这两个恋爱新手开始了一段关于爱的寻求和探索之旅。