故事發生在創立第六年、以「零留級退學」為傲的惺明高中。就讀一年三班的犬飼千秋是中學時代便惡名昭彰的不良少年，面臨成為學校首位留級生的危機。擔任班主任的化學教師貓村蘭受到校方施壓，被迫對千秋進行一對一補習。千秋平日因獨力照料年幼的弟妹而習慣下廚，但味道始終不盡理想；貓村蘭雖完全不諳烹飪，卻憑藉純粹的科學知識做出比千秋更美味的歐姆飯，令千秋大受震撼。此後，兩人以「每次補習都進行科學料理實驗」為條件達成協議，共同探索烹飪背後的化學原理。補習結束後，活動形式演變為「科學飯部」，持續以科學視角鑽研料理。故事在師生的成長與互動中，溫柔地觸碰每個人物內心深處默默承受的問題。