Sự quyến rũ của 2.5D là một bộ phim hài lãng mạn xoay quanh Okumura, một otaku mê mẩn nhân vật manga 2D xinh đẹp tên Lilliel. Tuy nhiên, cuộc sống của anh đảo lộn khi Ririsa, một cô gái 3D đam mê cosplay, gia nhập câu lạc bộ truyện tranh của trường. Khi Ririsa thuyết phục Okumura trở thành nhiếp ảnh gia cosplay của cô, anh bất ngờ phát hiện ra rằng cô cũng yêu thích nhân vật Lilliel. Sự tương tác giữa hai nhân vật trái ngược nhau này tạo nên những tình huống hài hước và hấp dẫn, đặt ra câu hỏi về ranh giới giữa thực tế và thế giới 2D đối với những người say mê anime và manga.