高校受験に失敗した海神航は、長年世話になった｢じいや｣に見捨てられ、途方にくれていた。そんな航の前に、あやしげな男たちが現れる。男たちは、航をプロミスト・アイランドへ連れて行くと、島内にある星見が丘西学園の入学許可書を置いて去っていってします。行き場のない航は、しかたなく学園を探し始めるのだが・・・。

不動産屋に紹介された物件・ウエルカムハウスには、4人の妹が住んでいた!突如現れた謎の妹たち、可憐、花穂、咲耶、雛子に困惑する航。しかも、住み始めたウエルカムハウスに、4人の妹たち以外の気配を感じる。奇怪な物音に、怪しい人影、暗やみに光る目。安らぎを求めオバケ退治に乗り出した航は、その正体を突き止め、がく然としてしまう。

周りにはいつも妹がいて、笑ったり、泣いたり、甘えたり。ウエルカムハウスで暮らし始めた航は、それまでと一変した生活にほとほと困り果てていた。そんな航が救いを求めたのは学園生活。学園に静かなひとりの時間を求めたのだ。しかし、登校した彼の目には、家と変わらぬ光景が! 航は島に学校がひとつしかないことを忘れていたのだ……。

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していた。そんなとき、雛子が置き手紙を残しいなくなってしまう。しょうがなく雛子を探す航だったが、運良く雛子を見つけ、家出の理由を聞き出す。実は雛子は、夢に出てくる｢くまさん｣を探しに行こうとしていたのだ。航は、雛子のために｢くまさん｣を探し、島中を駆けめぐることに……。

島を訪れて2ヶ月が過ぎようとしていた頃、航に燦緒以外の、｢あいこ｣というメール友達ができていた。しかもふたりの仲は、1日に4回もメールを送りあうまでに進展。そんな航を見て妹たちは、自分たちもお兄ちゃんとメールしたいと思うようになる。妹たちは、鈴凛に全員分のメールマシンを作ってもらい、航にメールを送るのだが……。

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｣。商品が気になるという航のひと言から、妹たちは出場を決める。演目は｢十二人の優しい姫君(仮題)｣。しかしなぜか監督、脚本は親友の山田が勤め、航は裏方に回されてしまう。納得できない妹たちは、大会前日に航を王子様にして、本番をアドリブで乗りきることを決める。

ある、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う。手伝っていた雛子はそれを見て｢お嫁さんみたい｣と大喜び。皆にシーツをかぶった咲耶を見せに行く。その姿を見た妹たちは、全員で咲耶のドレスアップを手伝い花嫁姿に仕立てあげる。そのあと、自分たちも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。病弱な鞠絵は本を読むことが一番の楽しみだった。次の本を買いに出かけようとすると、丁度、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”と思うが、途中でもし倒れたら迷惑がかかると躊躇してしまう。そんな気持ちを察してか、ミカエルが鞠絵の本をくわえ航の元に。航と鞠絵は一緒に本屋に出かけることになる。

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。そんなある日、妹たちは本格的な夏の前に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、航は妹たちとの買い物に気乗りしない様子。いよいよプール開きとなり、水着に身を包む妹たち。しかし、航の表情は楽しげな妹たちを見ても晴れることがなかった……。

夏休み。今日も家のプールから妹たちの笑い声が聞こえていた。かなずちである航は衛に泳ぎを教わることになったのだが、家のプールでは妹たちの遊びに付き合わされ、泳ぎの練習ができない。そんな航に衛は、学校のプールで練習することを勧める。一方、航と同じく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のだが……。

夏休みの思い出作りにと旅行に出かけることになった航たち。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という巨大な水中艦｢プロトメカ4号｣が!しかも｢プロトメカ4号｣は、偶然見付けたパーツを組み合わせて完成させたらしい。水中艦に乗り込み大海原に向けて出発する航。その胸中には不安が渦巻いていた……。

鈴凛が作った潜航艇で船旅を楽しむ航と妹たち。しかし、突如発生した嵐によって、潜航艇は座礁してしまう。航は運よく無人島に流れ着くが、妹たちが見あたらない。慌てる航。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へと移動していたのだ。コテージには食料や生活に必要な物がそろっており、人が来るまで楽しもうということになるのだが……。

夏休みも残すところ、あと1日となった8月末。手際よく自分の宿題を終わらせた航は、夏中遊ぶことに夢中で、まったく宿題をやっていない妹たちを手伝うことにする。ひとりひとり、丁寧に宿題を見てやる航。そんな航の脳裏に、妹たちとの思い出が、これまでのプロミスト・アイランドでの生活が蘇る。そんな航だったが、実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、今では楽しく暮らしていることに気づく航。それは妹たちがいてくれたおかげ。航は感謝の気持ちを込めて、妹たちに｢してほしいことはない?｣と聞いてまわる。しかし、妹たちが望むのはいつもと同じことだった。期待されていないと落ち込む航。そんな航に可憐が頼みごとを……。

芸術の秋。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、思い思いの風景をスケッチブックに描き込んでいった。当然、航にも同じ宿題が出ていたのだが、航は何を描けばいいのか?その題材に困っていた。思い悩んだあげく妹たちにならい、町に出ていく航。町にはすでに宿題を終わらせ遊ぶ妹たちがいた。しかし、その中に亞里亞の姿がない。航は宿題が終わらぬまま亞里亞を探し始める。

芸術の秋の次はスポーツの秋。ウエルカムハウスの妹たちは、間近に迫った秋の大運動会に燃えていた。しかし、運動が苦手な航は出場種目も決められず……。鬱々と過ごす航だったが、回りには応援してくれる妹たちの姿があった。中には、大好きなお兄ちゃまの応援を成功させるため、チアリーディング部の辛い練習に耐える花穂の姿も。そんな花穂の｢一生懸命｣を見た航は……。

航は千影と草原の中にいる。｢行こう…私達だけの世界へ……｣ 航が千影のつぶやきを聞いた瞬間、2人の間に暗闇が生まれる。その暗闇は千影をのみこみ……。航は不思議な夢から目を覚ました。しかし何かがおかしい。ベットの上には自分が寝ている。なんと航は魂だけの存在になってしまったのだ! 朝になっても体に戻れず、みんなにも気がついてもらえず、途方に暮れる航。そんな航に気がついたのは……。

航は白雪のお弁当に悪戦苦闘。その理由は山田が白雪にいった｢量が多い方が男にとってはうれ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、日を追ってお弁当の量を増していったのだ。当の山田は白雪の弁当を食べたくて、航が残すことを期待し、口からでまかせをいっただけ。航はそんなこととはつゆ知らず、ただひたすら食べる毎日だった……。

降誕節。Advent Season。クリスマスが近づき、プロミスト・アイランドは緑と赤でデコレーションされ始める。妹たちもまた、航との初めてのクリスマスに備えて、アドヴェント・カレンダーを作り、ウエルカムハウスのライトアップ計画を立てる。さらに、航へのクリスマスプレゼントを密かに準備し始める。一体、妹たちから航に贈られるクリスマスプレゼントとは……?

師走の慌ただしい中、ウエルカムハウスでは、鈴凛がとある発明のために寝る間を惜しんでいた。今度の発明は、なんと自分そっくりのロボット・メカ鈴凛!炊事、洗濯、なんにもできないアニキを完全サポートするというのが、メカ鈴凛製作の目的。だが、資金不足もあって完成は遠かった。さらに、試運転でハウスのブレーカーを壊してしまい研究費はかさむ一方。落ち込む鈴凛。そんな妹に航は……。

ウエルカムハウスに新しい住人が! それは航が学校からの帰り道で見つけたリス。しかし、このリスを飼い始めた頃からハウスでは、妹たちの小物がなくなるという事件が多発する。名探偵・四葉はこの犯人探しに全力を尽くすが力及ばず……。そんな時に、悪いことは重なり、花穂が航からクリスマスプレゼントのオルゴールを壊してしまう。慌てた花穂は四葉に相談する。しかし、四葉の思いついた解決法というのが……。

お正月もすぎ、航がプロミスト・アイランドにやって来て1年。島の生活になじんだ航のもとに燦緒が訪れるという。妹たちは、うれしそうにお客様をもてなすために準備を始め、航も親友との再会を待ち望んでいた。しかし眞深だけは暗く、いつもの眞深らしさがまったくなかった。どうやら、眞深の当初の目的を指示した人間もこの島にやってくるらしいのだ。一体、どんな目的を持ってやってくるのか?

実は東京の高校に合格していることがわかり、航は戸惑っていた。1年前は島を抜け出す事ばかり考えていた航だったが、今は東京へ帰ることを簡単に決められないのだ。その理由はもちろん、妹たち。そんな煮え切らない航に親友の燦緒は編入を強く勧めるのだった。

妹たちには、すぐに戻ってくるといい残し、航は東京へと旅立つ。妹たちはその言葉を信じ、航の帰りを待つのだが……。東京での航は｢僕たちは選ばれた人間だ｣という燦緒の言葉に耳を傾け始める。そんな、航の気持ちを察したのか、遠く離れたプロミスト・アイランドでは、妹たちが……。

『シスター・プリンセス』感動の最終話。─燦緒ともに、東京に戻った航は島での思い出を忘れてしまったかに見えた。しかし、13人の妹たちとのプロミスト・アイランドでの生活、1年という歳月は航を大きく変えていた。そう、航が選んだのは……もちろん!