《恋上换装娃娃》讲述了性格内向、不善交际的男高中生五条新菜，因对制作女儿节娃娃的家族手艺充满热情，而被同学们视为怪胎。在学校里，他偶然遇见了容貌出众、性格开朗的同班同学喜多川海梦，她不仅是校园里的风云人物，更是一位狂热的角色扮演爱好者。当海梦发现新菜拥有精湛的缝纫手艺后，便请求他为自己制作Cosplay服装。原本毫无交集的两人，因此契机开始共同投入到服装制作中。新菜通过一针一线，将自己的心意缝入服装，也在这个过程中逐渐打开心扉；而海梦则在追求热爱的Cosplay梦想时，发现了新菜不为人知的细腻与才华。一段围绕着手工制作与共同爱好而展开的青春物语就此萌芽。