Kenji Koiso adalah siswa jenius matematika yang bekerja paruh waktu sebagai moderator di dunia virtual bernama OZ. Suatu hari, ia diajak seniornya, Natsuki Shinohara, pergi ke kampung halaman untuk menghadiri ulang tahun nenek buyutnya yang ke-90. Namun setibanya di sana, Kenji dibuat terkejut saat Natsuki memperkenalkannya sebagai tunangan palsu di depan seluruh keluarga besar Jinnouchi.

Di tengah suasana keluarga yang ramai, Kenji menerima pesan berisi teka-teki angka dan berhasil memecahkannya. Tanpa disadari, kode itu dipakai program kecerdasan buatan bernama Love Machine untuk meretas OZ menggunakan identitas Kenji. Serangan tersebut membuat jaringan digital kacau, memicu gangguan lalu lintas, layanan publik lumpuh, dan kekacauan di seluruh Jepang.

Keluarga Jinnouchi pun ikut terseret ke dalam krisis. Sakae, kepala keluarga yang disegani, menggunakan pengaruh dan koneksinya untuk membantu menenangkan situasi. Namun keesokan harinya, Sakae meninggal dunia setelah alat pemantau kesehatannya ikut terganggu akibat serangan Love Machine. Kehilangan itu membuat keluarga terpukul, tetapi juga menyatukan mereka.

Kenji, temannya Sakuma, Kazuma, dan anggota keluarga lain lalu menyusun rencana untuk menghentikan Love Machine dengan bantuan superkomputer rakitan darurat. Mereka bertarung di dunia virtual, tetapi musuh semakin kuat dan bahkan mengarahkan satelit raksasa ke Jepang, mengancam pembangkit listrik nuklir dan rumah keluarga Jinnouchi.

Dalam langkah terakhir, Natsuki menantang Love Machine bermain kartu Koi-Koi di kasino OZ dengan mempertaruhkan jutaan avatar pengguna dari seluruh dunia. Dukungan global membuat kekuatannya meningkat, sementara Kazuma dan King Kazma menyerang balik. Bersama Kenji yang meretas jalur satelit, mereka akhirnya berhasil menghancurkan Love Machine dan menyelamatkan semuanya.

Setelah ancaman berakhir, keluarga Jinnouchi merayakan kemenangan sekaligus mengenang ulang tahun Sakae. Di tengah kebahagiaan itu, Kenji dan Natsuki akhirnya saling mengungkapkan perasaan mereka.