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高校受験に失敗した海神航は世話になったじいやに見捨てられて途方に暮れていた。そこへ怪しげな男たちが現れ、航をプロミスト・アイランドへ連れて行き、島にある星見が丘西学園の入学許可書を置いて立ち去る。

不動産屋に紹介されたウエルカムハウスには4人の妹が住んでいた。突如現れた謎の妹・可憐、花穂、咲耶、雛子に困惑する航。さらに彼は、住み始めたこの家に4人の妹たち以外の気配も感じていた。

いつも周りに妹がいて笑ったり、泣いたり、甘えたりするウエルカムハウスでの毎日に航は困り果てていた。唯一の救いは静かに1人の時間を得られる学園生活のはずだったが、そこも家と変わらない環境なのだった。

妹たちとの生活に自信をなくした航は島から出ていこうとするが、そんな時雛子が置き手紙を残して失踪する。航は仕方なく雛子を探し回り、ようやく見つけて家出の理由を聞き出すと、夢に出てくる物を探したいと言う。

島を訪れて2カ月が過ぎた頃、航に燦緒以外の「あいこ」というメール友達ができた。2人の仲は1日に4回もメールを送り合うまでに進展し、そんな彼を見た妹たちは自分たちもお兄ちゃんとメールをしたいと思い…。

優勝者には豪華な賞品が贈呈される「プロミスト・アイランド演芸大会」に航の妹たちが出場することに。演目は「十二人の優しい姫君（仮題）」。しかし監督、脚本は親友の山田が務め、航は裏方に回されてしまう。

晴れた日。洗濯物を取り込む咲耶は、頭からシーツをかぶってしまい、その姿を見た雛子が「お嫁さんみたい」と感動。そして妹たち全員がこれを真似て思い思いのウエディングドレスを作り、航に見てもらおうとする。

梅雨の季節、病弱な鞠絵の一番の楽しみは読書だった。次の本を買いに出掛けようとすると航も参考書を買いに行こうとしていた。一瞬「兄上様と本屋に」と胸が躍るが、途中でもし倒れたら迷惑が掛かると躊躇する。

庭で流し素麺を食べたり、家のプールを掃除したり、航たちは一足早い夏を満喫していた。ある日、妹たちが一緒に新しい水着を買いに行こうと航を街に連れ出すが、彼はなぜか買い物に気乗りしない様子だった。

夏休みに入り、家のプールから妹たちの笑い声が聞こえていた。かなづちの航に衛は学校のプールで練習することを勧める。一方、航と同様に泳げない山田もレッスンビデオを購入し、泳ぎの練習を始めようとするが…。

みんなで夏休みの思い出作りの旅行に出掛けることになった。航が妹たちの荷物を引きずりながら待ち合わせ場所に行くと、そこには鈴凛が作った巨大な水中艦・プロトメカ4号があった。一同は大海原へと出発する。

鈴凛が作った潜航艇で船旅を楽しむ航と妹たちだが、突然の嵐によって座礁してしまう。航は運よく無人島に流れ着くが、妹たちが見当たらない。しかし航の心配をよそに妹たちは近くにあったコテージに移動していた。

夏休みも残すところあと1日。自分の宿題を終わらせた航は、遊ぶことに夢中で全く宿題をやっていない妹たちを手伝うことになる。航の脳裏にはこれまでの妹たちとの思い出が蘇るが、彼は重大なミスを犯していた。

生活を始めた頃の不安は消えて楽しく暮らしていることに気付く航。それは妹たちがいてくれたおかげだとの感謝の気持ちから、「してほしいことはないか」と聞いて回るが、多くを期待されていないことを知り落胆する。

学校の宿題で絵を描くことになった妹たちは、町に飛び出して思い思いに描き上げた。一方航は何を描けばいいのか悩んだ末に外に出るが、町にはすでに宿題を終わらせて遊ぶ妹たちがいた。しかし亞里亞の姿がない。

妹たちは間近に迫った秋の大運動会に燃えていたが、運動が苦手な航は出場種目も決められないでいた。そんな中、花穂は大好きなお兄ちゃまを応援するため、チアリーディング部の辛い練習に耐えていた。

春歌に舞踏会に誘われた航は一度は断るが、彼女の悲しげな表情を見て了承してしまう。その直後、彼は些細なことで足を捻挫し、春歌は兄君様にケガさせてしまったと責任を感じ、不自由な航の世話を始める。

千影と草原の中にいる航だったが、やがて2人の間に暗闇が生まれた。航はそんな不思議な夢から目を覚ますが、何かがおかしい。ベッドの上には自分が寝ており、魂だけの存在になってしまったのだと気付く。

航は白雪が作るお弁当に悪戦苦闘していた。その理由は山田が白雪に言った「量が多い方が男にとっては嬉しく心の栄養になる」という一言にあった。山田の言葉を信じた白雪は、日に日に弁当の量を増していったのだ。

クリスマスのデコレーションに染まるプロミスト・アイランド。妹たちも航との初めてのクリスマスに備えてウエルカムハウスのライトアップ計画を立て、航へのクリスマスプレゼントを密かに準備し始めていた。