《同班同学2 ad plus》讲述了主角河野贵明（福山润 配音）的家中来了一位特殊的客人，她就是美空（夏树莉绪 配音）的妹妹，也是一台拥有人工智能的机器人，名叫希尔法（樱井浩美 配音）。希尔法是一个自称是贵明的未婚妻的强势女孩，她对贵明表现出了极大的热情和占有欲，不惜与贵明身边的其他女孩们争夺贵明的注意力。然而，希尔法其实是一个非常害羞的人，她从来没有出过家门，对外界一无所知。为了让希尔法能够适应社会，美空的姐姐伊尔法（本多知惠子 配音）给希尔法安排了一个特别的任务，那就是在贵明的学校里当一名女仆。希尔法不得不穿上女仆装，跟随贵明上学，为他和他的同学们提供各种服务。在这个过程中，希尔法遇到了各种困难和挑战，也逐渐认识了贵明的朋友们，如柚原木实（落合祐里香 配音）、向坂环（伊藤静 配音）、小牧爱佳（力丸乃梨子 配音）和草壁优季（佐藤利奈 配音）。她们对希尔法的出现有着不同的反应，有的欢迎，有的敌视，有的好奇，有的无视。希尔法能否完成伊尔法交给她的任务，成为一个合格的女仆和贵明的未婚妻呢？