明日香（能登有沙 配音）是一个性格十分“天然”的特别女孩，她就读于初中三年级，无论是上学路上，还是在学校里，明日香经常会做出让人意想不到的天然萌举动、说出让人无法招架的话。加上长相甜美可爱，身材姣好，她所到之处都会卷起一股“明日香”之风，令周围的男性心花怒放。出场人物还有明日香的摄影师爸爸，以及同校的学妹等角色，明日香独特的个性也影响到身边人。 本动画改编自森泰士作漫画作品《天然萌少女明日香》。
电视动画《纯情罗曼史3》改编自日本漫画家中村春菊原作的漫画《纯情罗曼史》，亦是该系列动画的第3期，剧情从原作第11卷讲起。《纯情罗曼史》动画第3期制作的消息在2014年8月发售的单行本第18卷上公布。
电视动画于2015年7月8日在日本播出，在中国大陆的网络播放权由腾讯视频取得。
在哥哥的朋友、超有名的小说家（兼BL小说家）宇佐见秋彦以家庭教师身份的帮助之下，高桥美咲顺利地成为了大学生。美咲借着哥哥转职的机会寄住到宇佐见的公寓，在同居的过程中，他自觉到自己与宇佐见的关系，以及对于宇佐见感情的变化。某天，美咲得知自己总算升到了大学四年级而感到高兴，但转眼间他就迎来了更进一步的试练。
「鳴海孝之」，是白陵柊学園面临考试的高3学生，但是他和很多同类作品的主角开始时一样，每天平平凡凡（难听一点是颓废）地生活。他的朋友有死档「平慎二」，还有是该校游泳部的主力队员「速瀬水月」。「鳴海孝之」和「速瀬水月」一直是好朋友的关系…… 有一天，「鳴海孝之」与一位短发少女邂逅了，她叫「涼宮遙」。原来她一直对「鳴海孝之」抱有好感，后来在「速瀬水月」的穿针引线下，她告白成功。 他们之间的恋情如夏季的气温急升，但同时，有一个人的内心也因「鳴海孝之」而颤动，她就是「速瀬水月」。 在暑假快结束的一天，当「鳴海孝之」赶去和「涼宮遙」的约会时，在路上遇到当天生日的「速瀬水月」，「鳴海孝之」还买了一只戒指给「速瀬水月」作为生日礼物，但就是这么一留，当「鳴海孝之」赶到约会地点时，他看到的是一个倒在血泊中的短发少女…… 3年后，「鳴海孝之」成为一个侍应，而「速瀬水月」放弃了游泳成为了一位OL，两人过着半同居生活。一天，「鳴海孝之」收到一个电话，告诉了一个消息：3年前因车祸而昏迷的「涼宮遙」醒了，但是她的记忆仍停留在3年前… 一个是曾经热恋过的女孩，一个是现在的同居女友，「鳴海孝之」面临了一个影响3个人命运的交叉点…..他会何去何从呢？
