天医会综合医院，统括诊断部。 这里汇聚了其他医生认为“难以诊断”的患者。 甚至连警方都束手无策的“杀人案件”与“谜团”也…… 天才医生天久鹰央将揭开这些离奇“疾病”背后隐藏的惊人真相！ “这个疾病（谜题），由我来下诊断——！！”
故事内的世界大约与现实中的1930到40年代相当。当时飞机刚发明不久，主要在战争中使用，一般旅行大多乘坐火车。故事中的世界只有一个大陆存在，而这个大陆被中央的路妥尼河及中央山脉分隔成东西两部份。大陆东侧为洛克希昂努联邦（简称洛克榭，官方语言为洛克榭语）及西侧贝佐·伊尔拓亚联合王国（简称斯贝伊尔，官方语言为贝佐语）。两方对于「哪一边才是人类的起源」这个问题争执不下，最后诉诸于战争。虽然现在是休战状态，但仍然常有武装冲突。最近一次是世界曆3277年时发生的列司托奇岛（一座路妥尼河上的小岛）纷争。洛克榭的姓名命名方式为，姓氏在名字后面；而在斯贝伊尔则是姓氏位于名字之前。
结城梨斗（渡边明乃 配音）正派开朗，细心友善。一直以来，梨斗都暗恋着青梅竹马西连寺春菜（矢作纱友里 配音），可是，对于恋爱一窍不通的梨斗只是将这份强烈的感情深深的埋藏在心底。终于，梨斗再也无法压抑心中对于春菜的爱意了，再三地鼓起勇气，他决定向春菜表白。 一次偶然中，一位名叫菈菈（户松遥 配音）的女孩从天而降出现在了梨斗的面前，在阴差阳错之间，菈菈竟然成为了梨斗的告白对象，就这样，梨斗和自称是外星公主的菈菈开始了同居生活。也就是从这时开始，杀手暗影（福圆美里 配音）、菈菈的妹妹娜娜（伊藤加奈惠 配音）和梦梦（丰崎爱生 配音）等人接二连三的来到了梨斗的身边。
