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电视动画《纯情罗曼史3》改编自日本漫画家中村春菊原作的漫画《纯情罗曼史》，亦是该系列动画的第3期，剧情从原作第11卷讲起。《纯情罗曼史》动画第3期制作的消息在2014年8月发售的单行本第18卷上公布。

电视动画于2015年7月8日在日本播出，在中国大陆的网络播放权由腾讯视频取得。

在哥哥的朋友、超有名的小说家（兼BL小说家）宇佐见秋彦以家庭教师身份的帮助之下，高桥美咲顺利地成为了大学生。美咲借着哥哥转职的机会寄住到宇佐见的公寓，在同居的过程中，他自觉到自己与宇佐见的关系，以及对于宇佐见感情的变化。某天，美咲得知自己总算升到了大学四年级而感到高兴，但转眼间他就迎来了更进一步的试练。

「神様、世界は今日も健やかに狂っています。」 都内私立高校に通う高校一年生のゴローには、「望み」や「夢」もなければ「野望」もない。 世界は彼にとって「無関心」なものであり、同じ学校の同級生であるホノカに淡い憧れを抱きながら、親友のアキツと変わり映えのしない退屈な日常を過ごしていた。 そんなある日、ゴローのスマートフォンに奇妙な通知が届く。 「あなたは選ばれました。願いを吹き込んでください」 悪質なスパムだと思ったゴローは「憧れのホノカとエッチなことがしたい」とつぶやく。 すると翌日ホノカに誘われ、人気のないゲーセンでズボンを降ろされて…。 「大願成就、おめでとうございや～す！」 そこに突如現れた不思議な少女ラル。 一連の出来事に混乱するゴローに、残酷な運命を告げる。 ゴローは「大いなる意志」に選ばれ、願いを叶えるため「神様」の座をかけて、他のカミサマ候補たちと最後の一人になるまで殺しあうのだと。 与えられた能力は「愚者の聖典」。 自分自身に降りかかる「不幸」を代償に、世界の因果を捻じ曲げ、この世の理を自在に操る力。 真っ先にゴローを殺そうと現れた最初のカミサマ候補は、あろうことか憧れのホノカだった。 容赦なく襲い掛かってくるホノカに対して、ゴローがとった選択とは―？ かくして、秘密を抱えたカミサマ候補達によるフェティッシュ・バトルロワイヤルが開幕する――！

在西元2011年，东京市秋叶原区中正流行一种名为波特比的电脑养成宠物，波特比是一种机械生物，就像电子宠物一样。它能吃，能睡，会玩，甚至可以帮主人干活，每个少女均以拥有一个为荣。 刚升上国一的花小金井云雀非常羡慕他的好友樱上水麻雀拥有自己的波特比。某一日，她在放学之后不久遇到一个神秘男子说“你的王子在山坡上等你”。到达山坡的云雀突然看到一个疑似她在之前梦中所见的少年，然后有一个圆形光球从天而降,之后便有一个波特比在她手上捧着，云雀把它取名为“传助”。 在她从“王子”那里得到传助后不久,就突然受到一位神秘女子的袭击。危急之际，传助突然发光，然后有一道光柱降临，最后传助变身成一位身穿盔甲的女人－－“DIVA”，打败神秘女子。不过日子当然不会就此平静，云雀的朋友樱上水麻雀和东十条鹈也受到袭击，她们的波特比也可以变成DIVA战斗。为了应付敌人，云雀便与她的朋友组成“秋叶原电脑组”，随着新成员的加入及故事的发展，故事出现的谜团也越来越多，来自敌人阵营的大鸟居燕的波特比也可以变身成迪瓦，这时又发现校长的邪恶阴谋……而波特比背后所隐藏的真相及云雀的白马王子的秘密也一一揭开。