A ciência se apaixonou explora não um, mas três romances em sua segunda temporada, adicionando o par Kosuke/Ena enquanto também desenvolve a própria vida amorosa conturbada de Kanade Kotonoha no processo. Na maior parte, a vida amorosa de Kanade foi cheia de dificuldades e decepções, mesmo no ensino médio, mas isso pode estar mudando no final da temporada.
A princípio, parecia que Kanade tinha uma química sólida com a charmosa Naoya, mas os episódios 11 e 12 provam o contrário. O exterior saudável de Naoya esconde uma personalidade yandere brutal, e Kanade tem pouca escolha a não ser rejeitá-lo. Ao fazer isso, Kanade percebe o que seu coração realmente deseja, mesmo que pareça errado ou assustador. Sua vida amorosa em breve será mudada para sempre.
No episódio 12 de A ciência se apaixonou, o encontro de Kanade com Naoya no festival da Universidade de Saitama dá errado, e Naoya dá o passo extremo de Tasing Kanade e sequestrá-la. Kanade acorda em um armazém com os pulsos e tornozelos amarrados, e então Naoya explica a si mesmo e seus motivos. Naoya, como Kanade, uma vez lutou para ser normal e aceito, a ponto de seu pai rotineiramente espancá-lo e abusar verbalmente dele e Naoya acabou em um orfanato.
Naoya pensa que ele e Kanade são almas gêmeas, sendo pessoas incomuns que são rejeitadas pelas pessoas “normais”, mas Naoya não pode construir um relacionamento real com Kanade assim. Ao contrário de Kanade, Naoya é egocêntrico, projeta sua bagagem pessoal nos outros e, acima de tudo, recorre a atos criminosos para obter seu “romance normal”, e ameaça fazer ainda mais.
O relacionamento de Kanade com Naoya desaparece neste episódio, e ela absolutamente não o ama em troca. Eles são pessoas muito diferentes e, o mais importante, Naoya não aceita Kanade por quem ela realmente é. Naoya erroneamente pensa que pode transformar Kanade na namorada normal perfeita para ele, e isso só agrava ainda mais as inseguranças subjacentes de Kanade. É quando a cabeça fria Yukimura Shinya chega e faz uma apresentação em nome de Kanade para ganhar tempo até que a polícia prenda Naoya e seus compatriotas.
Shinya explica que todos os amigos e associados de Kanade, incluindo seu antigo professor do ensino médio, a respeitam e admiram por quem ela é, sem querer mudá-la nem um pouco. Esta é a validação que Kanade sempre precisou, e fala com Kanade em um nível ainda mais profundo do que Shinya espera. Seu apoio e aceitação de Kanade desde então inspirou sentimentos não apenas de gratidão e amizade, mas também de amor verdadeiro.
Na manhã seguinte, quando os estudantes de ciências de Saitama se encontram novamente no laboratório, as coisas são diferentes, e o tipo deredere Himuro Ayame não deixa de notar. Ela fala com Shinya, seu diálogo ecoando suas primeiras linhas de A ciência se apaixonou‘s primeiro episódio, quando ela declarou seu amor por ele. No entanto, desta vez, Ayame não fala por si mesma. Ela informa a Shinya que Kanade está totalmente apaixonada por ele, e Kanade, que está presente, tem uma reação tímida, mas não nega nada disso. Um novo triângulo amoroso se formou – um muito mais substancial do que o breve triângulo Ena/Kosuke/Arika dos episódios anteriores.
A ciência se apaixonouA segunda temporada de Ayame termina com uma nota inesperada, mas alegre, com Ayame ficando animada e declarando Kanade sua rival amigável apaixonada. Ela mal pode esperar para realizar experimentos para quantificar e analisar o amor de Kanade por Shinya e, divertidamente, o próprio Shinya parece exausto com tudo isso. Apenas provar seu amor por Ayame provou ser uma tarefa monumental, e agora ele deve fazer tudo de novo com Kanade também. Além disso, se a namorada de Shinya, Ayame, apóia essa ideia em vez de se opor a ela, ele não tem saída. Os experimentos podem nunca terminar, e Ayame está bem com isso. Agora cabe a Kanade e Shinya acompanhar seu entusiasmo sem limites pelo amor verdadeiro e pela ciência.
