Kemeko-DX é baseado no manga de Iwasaki Masakazu, publicado na revista Dengeki Comic Gaoh desde o final de 2005. O seu estilo é comédia romântica e começa com a vinda de uma misteriosa garota robô Kemeko na casa do estudante Kobayashi Sanpeita. Ela chega dizendo que é a noiva do Sanpeita (bem ao estilo Final Approach), e de dentro do robô, sai uma garota bonita parecida com a garota que Sanpeita gostava na infância. Kemeko começa a viver junto na casa do Sanpeita e desde então, Sanpeita é o alvo de uma organização secreta, e a Kemeko luta para protegê-lo.