《三人行必有我妹》讲述的是大企业「帝野集团」的社长帝野熊五郎离逝，而他的遗嘱则是要求他的儿子帝野将悟担任继续人，成为「帝野集团」的下一任社长。但是，这承继也是有著条件的，那就是将悟必须进行为期一年的社长特训，之后并在帝野熊五郎的母校私立深流学园上学，在之中找到能和他渡过一生的伴侣。于此同时，在将悟生日的那天，他收到了寄出人不明的蛋糕，接着电话铃声响起—— 「生日快乐，兄长大人，时刻爱慕您」，这位有可能是自己的妹妹原来也在深流学园之中，同时寻找女朋友及妹妹的后宫爱情喜剧也正式展开。