Peach Girl raconte l'histoire d'une jeune lycéenne, Momo ADACHI, qui subit les brimades de ses camarades de classe (surtout celle qui prétend être sa meilleure amie, Sae KASHIWAGI) par rapport à son apparence de Kogirl. Bien évidemment, Momo est loin d'être une adolescente frivole, bien au contraire, elle est  timide et cherche surtout à cacher qu'elle est amoureuse de Kazuya TÔJIMAGORI depuis ses années collège. Sae, aussi peste qu'elle soit, tente de savoir pour qui Momo penche, et pour éviter les ennuis, Momo désigne Kairi OKAYASU, le super play-boy du lycée. Sae sachant cela va tout tenter pour sortir avec ce dernier... Mais coup fatal pour elle, ses maintes tentatives se soldent tous par un échec cuisant !! Eh oui, Kairi a découvert le pot au rose : Sae est loin d'être aussi sage qu'elle ne paraît !! Elle est mesquine et fait tout en son pouvoir pour ruiner la vie de Momo ! Afin de détourner l'attention d'elle, quelqu'un écrit sur le tableau noir de la classe que Momo est amoureuse de Kairi...
Ainsi commence le long périple entre Momo et ses histoires de cœur !