「両片思いオーバーキル！」の舞台となる男子校・芹学と女子校・芹女は、経営母体を同じくしながら生徒同士の仲が猛烈に悪く、それは過去に両校の生徒会長同士が交際関係にあったがひどい別れ方をしたという歴史に基づいていた。そんな両校の合同文化祭が開催されることになり、芹学の男子・秋生当意と芹女の女子・紅緒千羽耶は実行委員に選ばれる。委員活動を通して惹かれ合っていく秋生と紅緒だったが、実は2人は両校が不仲になる原因となった当時の生徒会長の子供で、とても告白が許される空気などではない。実際は両思いなのに、思いを伝えることができずお互いに片思いをし合う男女のラブコメディが展開される。