Sanae Dekomori, eine Drittklässlerin der Mittelschule, pflegt eine exzentrische Persönlichkeit, die mit chūnibyō-Wahnvorstellungen verbunden ist, und schließt eine enge Allianz mit Rikka Takanashi durch gemeinsames fantastisches Rollenspiel. Sie trägt lange blonde Zöpfe, die mit gewichteten Beuteln namens "Mighty Mjolnir Maul" beschwert sind, die theatralisch als tödlich für Gegner bezeichnet werden. Ursprünglich mit Süßigkeiten und Keksen gefüllt – später als unpraktisch erachtet – unterstreichen diese Accessoires ihre verspielte Art.
Akademisch begabt beherrscht sie früh die Mathematik der Mittelschule und löst mühelos fortgeschrittene Probleme, was ihr trotz ihrer Eigenheiten die Bewunderung ihrer Mitschüler einbringt. Ihre selbst ernannte Rolle als Rikkas treue "Dienerin" geht auf Online-Gespräche zurück, die vor ihrem realen Treffen stattfanden, wo sie unter Pseudonymen wie "Tyrant’s Eye" und "Mori Summer" Parallelwelten erforschte. Sie bestreitet energisch Shinka Nibutanis Anspruch auf letztere Identität und bezeichnet sie als Betrügerin.
Ihre Sprache verbindet formelle Ausdrucksweise mit verspielten Verzerrungen, wobei sie Sätze mit "-desu" als Anspielung auf "Tod" beendet, um ihre fantastischen Affektiertheiten zu verstärken. Obwohl sie im Rollenspiel vertieft ist, erkennt sie gelegentlich die Künstlichkeit ihrer Wahnvorstellungen an.
Aus wohlhabendem Hause stammend, gehört zu ihrem Hintergrund die Anreise mit Chauffeur und Begleitpersonal. Im Verlauf der Handlung wird sie zur Klassensprecherin und später zur Schulsprecherin in der Oberschule gewählt, Rollen, die einen Ausgleich zwischen Pflicht und Fantasie erfordern. Eine Handlungsstrang stellt sie gegen die Autorität der Institution, als sie damit beauftragt wird, Rikka und Yuuta zu überwachen, was ihre Loyalitäten auf die Probe stellt.
Ihre Rivalität mit Shinka schwankt zwischen physischen Auseinandersetzungen und spitzigen Wortgefechten, wobei gelegentlich gegenseitige Fürsorge durchscheint. Eine ergänzende Handlung fügt durch einen versehentlichen ersten Kuss während eines komischen Missgeschicks Nuancen hinzu. Gemeinsame Wahnvorstellungen mit Rikka eskalieren in Nebenhandlungen wie den "Depth of Field"-Specials, in denen imaginäre Mecha-Kämpfe mit akademischem Fleiß koexistieren.
Anhaltende Marotten umfassen ihre Abneigung gegen Milchprodukte – sie trinkt widerwillig Milch, um das Wachstum zu fördern – und ihre Anfälligkeit für Reisekrankheit. Ihre Garderobe kombiniert modifizierte Schuluniformen mit verspielten, kindlichen Elementen, was ihren Kampf widerspiegelt, Jugendlichkeit mit verbleibender Kindlichkeit in Einklang zu bringen.